Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Những thay đổi không gian-thời gian của tín hiệu quang học trong vỏ não cảm giác ở chuột bị đau thần kinh sau khi kích thích điện châm
Tóm tắt
Chấn thương dây thần kinh ngoại biên gây ra những thay đổi sinh lý trong các neuron cảm giác chính. Đau thần kinh liên quan đến chấn thương dây thần kinh ngoại biên có thể phản ánh sự thay đổi trong tính hưng phấn của hệ thần kinh, bao gồm cả đường tủy đồi. Nghiên cứu y học thay thế hiện tại cho thấy rằng kích thích châm cứu có tác dụng giảm đau đối với các triệu chứng đau khác nhau. Tuy nhiên, những thay đổi trong việc hoạt hóa vỏ não cảm giác do kích thích châm cứu vẫn chưa được hiểu rõ. Nghiên cứu hiện tại được thực hiện để theo dõi những thay đổi trong tính hưng phấn của vỏ não, bằng cách sử dụng hình ảnh quang học với phẩm nhuộm nhạy điện (VSD) ở chuột mắc bệnh thần kinh sau khi kích thích điện châm (EA). Chuột đực Sprague–Dawley được chia thành ba nhóm: nhóm đối chứng (nguyên vẹn), nhóm chấn thương giả, và nhóm chuột bị đau thần kinh. Dưới sự gây mê bằng pentobarbital, chuột được thực hiện chấn thương dây thần kinh bằng cách buộc chặt và rạch các dây thần kinh chày và dây thần kinh bụng ở chân trái. Đối với hình ảnh quang học, chuột được gây mê lại bằng urethane, sau đó thực hiện khoan hộp sọ. Vỏ não cảm giác chính (S1) được phơi bày và nhuộm bằng VSD trong một giờ. Các tín hiệu quang học được ghi lại từ vỏ não S1, trước và sau khi kích thích EA tại Zusanli (ST36) và Yinlingquan (SP9). Sau khi kích thích ngoại biên, chuột đối chứng và chuột chấn thương giả không cho thấy các thay đổi tín hiệu đáng kể nào trong vỏ não S1. Tuy nhiên, các hoạt động thần kinh bị viêm và khuếch đại đã được quan sát thấy trong vỏ não S1 của chuột có dây thần kinh bị tổn thương. Hơn nữa, các tín hiệu quang học và khu vực hoạt hóa trong vỏ não S1 đã giảm mạnh sau kích thích EA, và phục hồi theo thời gian. Cường độ huỳnh quang cao nhất đã giảm đáng kể cho đến 90 phút sau kích thích EA (Trước EA: 0.25 ± 0.04 và Sau EA 0 phút: 0.01 ± 0.01), và diện tích hoạt hóa tối đa cũng giảm đáng kể cho đến 60 phút sau kích thích EA (Trước EA: 37.2 ± 1.79 và Sau EA 0 phút: 0.01 ± 0.10). Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng kích thích EA có tác dụng ức chế trên tín hiệu hưng phấn của neuron ở vỏ não S1, do kích thích gây đau ở đau thần kinh. Những phát hiện này gợi ý rằng kích thích EA đáng được nghiên cứu thêm như một phương pháp điều chỉnh hỗ trợ tiềm năng cho đau thần kinh.
Từ khóa
#đau thần kinh #kích thích điện châm #hình ảnh quang học #vỏ não cảm giác #sự hưng phấn neuronTài liệu tham khảo
Jensen TS, Baron R, Haanpaa M, Kalso E, Loeser JD, Rice AS, Treede RD. A new definition of neuropathic pain. Pain. 2011;152(10):2204–5.
Doth AH, Hansson PT, Jensen MP, Taylor RS. The burden of neuropathic pain: a systematic review and meta-analysis of health utilities. Pain. 2010;149(2):338–44.
McDermott AM, Toelle TR, Rowbotham DJ, Schaefer CP, Dukes EM. The burden of neuropathic pain: results from a cross-sectional survey. Eur J Pain. 2006;10(2):127–35.
Chong MS, Libretto SE. The rationale and use of topiramate for treating neuropathic pain. Clin J Pain. 2003;19(1):59–68.
Stacey BR. Management of peripheral neuropathic pain. Am J Phys Med Rehabil. 2005;84(3 Suppl):S4–16.
Painovich JM, Shufelt CL, Azziz R, Yang Y, Goodarzi MO, Braunstein GD, Karlan BY, Stewart PM, Merz CN. A pilot randomized, single-blind, placebo-controlled trial of traditional acupuncture for vasomotor symptoms and mechanistic pathways of menopause. Menopause. 2012;19(1):54–61.
Burke A, Upchurch DM, Dye C, Chyu L. Acupuncture use in the United States: findings from the National Health Interview Survey. J Altern Complement Med. 2006;12(7):639–48.
Debas HT, Laxminarayan R, Straus SE. Complementary and alternative medicine. 2006.
O’Brien KA, Xue CC. Acupuncture. In: Robson T, editor. An Introduction to Complementary Medicine. Sydney, Australia: Allen & Unwin; 2003. p. 89-109.
Madsen MV, Gotzsche PC, Hrobjartsson A. Acupuncture treatment for pain: systematic review of randomised clinical trials with acupuncture, placebo acupuncture, and no acupuncture groups. BMJ. 2009;338:a3115.
Cabyoglu MT, Ergene N, Tan U. The mechanism of acupuncture and clinical applications. Int J Neurosci. 2006;116(2):115–25.
Tjen ALSC, Li P, Li M, Longhurst JC. Modulation of cardiopulmonary depressor reflex in nucleus ambiguus by electroacupuncture: roles of opioids and gamma-aminobutyric acid. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2012;302(7):R833–844.
Hori E, Takamoto K, Urakawa S, Ono T, Nishijo H. Effects of acupuncture on the brain hemodynamics. Auton Neurosci. 2010;157(1–2):74–80.
Zhang Y, Glielmi CB, Jiang Y, Wang J, Wang X, Fang J, Cui C, Han J, Hu X, Zhang J. Simultaneous CBF and BOLD mapping of high frequency acupuncture induced brain activity. Neurosci Lett. 2012;530(1):12–7.
Fang Z, Ning J, Xiong C, Shulin Y. Effects of electroacupuncture at head points on the function of cerebral motor areas in stroke patients: a PET study. Evid Based Complement Alternat Med. 2012;2012:902413.
Wang SM, Kain ZN, White P. Acupuncture analgesia: I. The scientific basis. Anesth Analg. 2008;106(2):602–10.
Cha MH, Kim DS, Cho ZH, Sohn JH, Chung MA, Lee HJ, Nam TS, Lee BH. Modification of cortical excitability in neuropathic rats: a voltage-sensitive dye study. Neurosci Lett. 2009;464(2):117–21.
Han J, Cha M, Kwon M, Hong SK, Bai SJ, Lee BH. In vivo voltage-sensitive dye imaging of the insular cortex in nerve-injured rats. Neurosci Lett. 2016;634:146–52.
Lustig BR, Friedman RM, Winberry JE, Ebner FF, Roe AW. Voltage-sensitive dye imaging reveals shifting spatiotemporal spread of whisker-induced activity in rat barrel cortex. J Neurophysiol. 2013;109(9):2382–92.
Mizoguchi N, Fujita S, Koshikawa N, Kobayashi M. Spatiotemporal dynamics of long-term potentiation in rat insular cortex revealed by optical imaging. Neurobiol Learn Mem. 2011;96(3):468–78.
Lee BH, Won R, Baik EJ, Lee SH, Moon CH. An animal model of neuropathic pain employing injury to the sciatic nerve branches. Neuroreport. 2000;11(4):657–61.
Orbach HS, Cohen LB, Grinvald A. Optical mapping of electrical activity in rat somatosensory and visual cortex. J Neurosci. 1985;5(7):1886–95.
Takashima I, Kajiwara R, Iijima T. Voltage-sensitive dye versus intrinsic signal optical imaging: comparison of optically determined functional maps from rat barrel cortex. Neuroreport. 2001;12(13):2889–94.
Buchel C, Bornhovd K, Quante M, Glauche V, Bromm B, Weiller C. Dissociable neural responses related to pain intensity, stimulus intensity, and stimulus awareness within the anterior cingulate cortex: a parametric single-trial laser functional magnetic resonance imaging study. J Neurosci. 2002;22(3):970–6.
Chang C, Shyu BC. A fMRI study of brain activations during non-noxious and noxious electrical stimulation of the sciatic nerve of rats. Brain Res. 2001;897(1–2):71–81.
Hess A, Sergejeva M, Budinsky L, Zeilhofer HU, Brune K. Imaging of hyperalgesia in rats by functional MRI. Eur J Pain. 2007;11(1):109–19.
Misgeld T, Kerschensteiner M. In vivo imaging of the diseased nervous system. Nat Rev Neurosci. 2006;7(6):449–63.
Chae Y, Park HJ, Hahm DH, Lee BH, Park HK, Lee H. Spatiotemporal patterns of neural activity in response to electroacupuncture stimulation in the rodent primary somatosensory cortex. Neurol Res. 2010;32 Suppl 1:64–8.
Cha MH, Bai SJ, Lee KH, Cho ZH, Kim YB, Lee HJ, Lee BH. Acute electroacupuncture inhibits nitric oxide synthase expression in the spinal cord of neuropathic rats. Neurol Res. 2010;32 Suppl 1:96–100.
Yang J, Zeng F, Feng Y, Fang L, Qin W, Liu X, Song W, Xie H, Chen J, Liang F. A PET-CT study on the specificity of acupoints through acupuncture treatment in migraine patients. BMC Complement Altern Med. 2012;12:123.
Zhang Y, Li A, Lao L, Xin J, Ren K, Berman BM, Zhang RX. Rostral ventromedial medulla mu, but not kappa, opioid receptors are involved in electroacupuncture anti-hyperalgesia in an inflammatory pain rat model. Brain Res. 2011;1395:38–45.
Zhang RX, Lao L, Wang L, Liu B, Wang X, Ren K, Berman BM. Involvement of opioid receptors in electroacupuncture-produced anti-hyperalgesia in rats with peripheral inflammation. Brain Res. 2004;1020(1–2):12–7.
Li A, Wang Y, Xin J, Lao L, Ren K, Berman BM, Zhang RX. Electroacupuncture suppresses hyperalgesia and spinal Fos expression by activating the descending inhibitory system. Brain Res. 2007;1186:171–9.
Miura T, Okazaki R, Yoshida H, Namba H, Okai H, Kawamura M. Mechanisms of analgesic action of neurotropin on chronic pain in adjuvant-induced arthritic rat: roles of descending noradrenergic and serotonergic systems. J Pharmacol Sci. 2005;97(3):429–36.
Cha MH, Choi JS, Bai SJ, Shim I, Lee HJ, Choi SM, Lee BH. Antiallodynic effects of acupuncture in neuropathic rats. Yonsei Med J. 2006;47(3):359–66.
Cha MH, Nam TS, Kwak Y, Lee H, Lee BH. Changes in cytokine expression after electroacupuncture in neuropathic rats. Evid Based Complement Alternat Med. 2012;2012:792765.
Hwang BG, Min BI, Kim JH, Na HS, Park DS. Effects of electroacupuncture on the mechanical allodynia in the rat model of neuropathic pain. Neurosci Lett. 2002;320(1–2):49–52.
Yoo YC, Oh JH, Kwon TD, Lee YK, Bai SJ. Analgesic mechanism of electroacupuncture in an arthritic pain model of rats: a neurotransmitter study. Yonsei Med J. 2011;52(6):1016–21.
Baek YH, Choi DY, Yang HI, Park DS. Analgesic effect of electroacupuncture on inflammatory pain in the rat model of collagen-induced arthritis: mediation by cholinergic and serotonergic receptors. Brain Res. 2005;1057(1–2):181–5.
Tao YX. Dorsal horn alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid receptor trafficking in inflammatory pain. Anesthesiology. 2010;112(5):1259–65.
Chiechio S, Nicoletti F. Metabotropic glutamate receptors and the control of chronic pain. Curr Opin Pharmacol. 2012;12(1):28–34.
Kim HN, Kim YR, Jang JY, Shin HK, Choi BT. Electroacupuncture confers antinociceptive effects via inhibition of glutamate transporter downregulation in complete freund’s adjuvant-injected rats. Evid Based Complement Alternat Med. 2012;2012:643973.
Zhang R, Lao L, Ren K, Berman BM. Mechanisms of acupuncture-electroacupuncture on persistent pain. Anesthesiology. 2014;120(2):482–503.
Wang Q, Mao L, Han J. The arcuate nucleus of hypothalamus mediates low but not high frequency electroacupuncture analgesia in rats. Brain Res. 1990;513(1):60–6.
Wang QA, Mao LM, Han JS. The role of periaqueductal gray in mediation of analgesia produced by different frequencies electroacupuncture stimulation in rats. Int J Neurosci. 1990;53(2–4):167–72.
Han JS. Acupuncture: neuropeptide release produced by electrical stimulation of different frequencies. Trends Neurosci. 2003;26(1):17–22.
Hsieh JC, Tu CH, Chen FP, Chen MC, Yeh TC, Cheng HC, Wu YT, Liu RS, Ho LT. Activation of the hypothalamus characterizes the acupuncture stimulation at the analgesic point in human: a positron emission tomography study. Neurosci Lett. 2001;307(2):105–8.
Guo ZL, Moazzami AR, Longhurst JC. Electroacupuncture induces c-Fos expression in the rostral ventrolateral medulla and periaqueductal gray in cats: relation to opioid containing neurons. Brain Res. 2004;1030(1):103–15.
Zhao ZQ. Neural mechanism underlying acupuncture analgesia. Prog Neurobiol. 2008;85(4):355–75.
Zhu JN, Yung WH, Kwok-Chong Chow B, Chan YS, Wang JJ. The cerebellar-hypothalamic circuits: potential pathways underlying cerebellar involvement in somatic-visceral integration. Brain Res Rev. 2006;52(1):93–106.
Haines DE, Dietrichs E, Mihailoff GA, McDonald EF. The cerebellar-hypothalamic axis: basic circuits and clinical observations. Int Rev Neurobiol. 1997;41:83–107.