En ny studie visar att fibromyalgipatienter har hjärnnätverk förberedda för snabba, globala svar på mindre förändringar. Denna onormala överkänslighet, som kallas explosiv synkronisering (ES), kan ses i andra nätverksfenomen i naturen.
Forskare från University of Michigan och Pohang University of Science and Technology i Sydkorea rapporterar bevis på ES i hjärnan hos personer med fibromyalgi, ett tillstånd som kännetecknas av kronisk utbredd smärta. Uppsatsen, publicerad i Scientific Reports, beskriver endast den andra studien av ES i mänskliga hjärndata.
“För första gången visar den här forskningen att den överkänslighet som patienter med kronisk smärta upplever kan vara ett resultat av överkänsliga nätverk i hjärnan”, säger co-senior författare Richard Harris, Ph.D., docent i anestesiologi vid Michigan Pain Medicin, Chronic and Fatigue Research Center. “Försökspersonerna hade tillstånd som liknar andra nätverk som upplever explosiv synkronisering.”
I ES kan en liten stimulans leda till en dramatisk synkroniserad reaktion i nätverket, vilket kan hända med ett elnätsfel (som snabbt stänger av saker) eller ett anfall (som snabbt sätter på saker). Detta fenomen studerades tills nyligen i fysik snarare än medicin. Forskare säger att det är en lovande väg att utforska i den fortsatta strävan efter att avgöra hur en person utvecklar fibromyalgi.
“Till skillnad från den normala processen att gradvis koppla samman olika centra i hjärnan efter en stimulans, har patienter med kronisk smärta tillstånd som predisponerar dem att länka på ett abrupt och explosivt sätt”, säger första författaren UnCheol Lee, Ph.D., en fysiker och assistent. professor i anestesiologi vid Michigan Medicine. Dessa förhållanden liknar andra nät som genomgår ES, inklusive elnät, säger Lee.
Elektriskt instabila fynd
Forskarna registrerade elektrisk aktivitet i hjärnan hos 10 kvinnliga deltagare med fibromyalgi. Baslinje EEG-resultat visade överkänsliga och instabila hjärnnätverk, säger Harris. Viktigt är att det fanns en stark korrelation mellan graden av ES-tillstånden och den självrapporterade intensiteten av kronisk smärta som rapporterades av patienterna vid tidpunkten för EEG-testet.
Lees forskargrupp och hans medarbetare i Sydkorea använde sedan datormodeller av hjärnaktivitet för att jämföra fibromyalgipatienters stimulanssvar med det normala tillståndet. Som väntat var fibromyalgimodellen mer känslig för elektrisk stimulering än modellen utan ES-funktioner, säger Harris.
“Vi ser igen att kronisk smärta hjärnan är elektriskt instabil och känslig,” säger Harris.
Han säger att denna typ av modellering kan hjälpa till att vägleda framtida behandlingar för fibromyalgi. Eftersom ES i huvudsak kan modelleras utanför hjärnan eller på en dator, kan forskare på ett omfattande sätt undersöka de inflytelserika regioner som förvandlar ett överkänsligt nätverk till ett mer stabilt. Dessa regioner skulle kunna riktas mot levande människor som använder icke-invasiva hjärnmoduleringsterapier.
George Mashour, M.D., Ph.D., medförfattare och professor i anestesiologi vid Michigan Medicine, säger: “Denna studie representerar ett spännande samarbete mellan fysiker, neuroforskare och anestesiologer. Det nätverksbaserade tillvägagångssättet, som kan kombinera hjärndata från enskilda patienter och datorsimulering, förebådar möjligheten till ett personligt tillvägagångssätt för behandling av kronisk smärta.”
Den här artikeln har återpublicerats från material från University of Michigan. Obs! Materialet kan ha redigerats för längd och innehåll. För mer information, kontakta den citerade källan.