23692

رمزگشايي درد نوسيسپتيو از ناحيه ACC موش صحرايي در شرايط وجود يا عدم وجود درد مزمن

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي- بيوالكتريك

1399/12/24

وحيد شالچيان

دانشكده مهندسي برق

درد نوروپاتيك كه در اثر آسيب يا بروز بيماري در سيستم اعصاب حسي-پيكري به وجود مي‌آيد، ممكن است با مجموعه‌اي از علائم ناخوشايند همچون دردناك بودن محرك‌هاي بي‌خطر (آلودينيا) و يا تحريك‌پذيري شديدتر به محرك‌هاي خطرناك (هايپرآلژزيا) همراه شود. كورتكس سينگوليت قدامي (ACC) يكي از نواحي شناخته شده‌ براي درك درد است كه در ايجاد درد نوروپاتيك پس از آسيب اعصاب محيطي نيز نقش مهمي را ايفا مي‌كند. بنابراين مطالعه پيش رو با هدف بررسي چگونگي تغيير نوسانات خارج سلولي نورون‌هاي ناحيه ACC موش‌هاي صحرايي در شرايط درد نوروپاتيك و مقايسه‌ي آن با شرايط پيش از ايجاد نوروپاتي صورت گرفته است. در اين پژوهش همزمان با ثبت سيگنال‌هاي مغزي پتانسيل ميدان محلي (LFP) از ناحيه‌ ACC موش صحرايي به صورت دوطرفه، از تحريك مكانيكي براي بررسي پديده‌هاي آلودينيا و هايپرآلژزيا، به ترتيب در شدت‌هاي زير آستانه‌ي درد (5/8 گرم) و بالاي آستانه‌ي درد (30 گرم) در شرايط پيش و پس از ايجاد درد نوروپاتيك در همان حيوان استفاده شد. ايجاد درد نوروپاتيك با جراحي CCI انجام شد و مقايسه‌ دو مدل سالم و نوروپاتي ميان گروه‌ها صورت گرفت. نتايج رفتاري نشان دادند كه اعمال تحريك 5/8 گرم پس از جراحي CCI منجر به افزايش قابل توجه درصد بازگيري پا خواهد شد كه اين رخداد پديده آلودينياي مكانيكي در حيوانات را تاييد مي‌كند. مقايسه‌ي توان باندهاي مختلف در دو شرايط قبل و پس از جراحي CCI، كاهش معنادار توان باندهاي تتا، آلفا، بتا را پس از اعمال تحريك در حالت بعد از جراحي CCI نشان مي‌داد. بنابراين مي‌توان گفت كه باندهاي فوق‌الذكر نقش مهمي را در درك پديده آلودينياي مكانيكي ايفا مي‌كنند. در اثر اعمال تحريك 30 گرم نيز تنها نيمي از حيوانات پس از جراحي CCI بازگيري سريع‌تر پا را نسبت به شرايط قبل نشان دادند. در شرايط قبل از جراحي CCI در هر دو نيمكره‌ي مغزي همبستگي معناداري ميان تاخير بازگيري پا و دامنه‌ي پيك مثبت ERP پس از اعمال تحريك 30 گرم يافت شد. تجزيه و تحليل توان باند‌ها در اين شدت تحريك تفاوت معناداري را جز در نيمكره‌ي ipsilateral به صورت كاهش توان باندهاي تتا، آلفا، بتا و گاماي پايين در بازه‌ي زماني رخداد ERP (كمتر از 5/0 ثانيه بعد از اعمال تحريك) پس از جراحي CCI نشان نداد. اين يافته‌ها نشان‌دهنده‌ي اهميت ناحيه‌ي ACC در درك درد نوروپاتيك است كه مي‌تواند اطلاعات مفيدي را براي شناخت مكانيزم درد نوروپاتيك در مغز در اختيار بگذارد.

1400/03/09

Decoding Nociceptive Pain from the ACC region of the Rat in Existence or Absence of Chronic Pain

3/15/2022 12:00:00 AM

Neuropathic pain caused by injury or disease to the sensory-nervous system may be accompanied by a set of unpleasant symptoms, such as safe stimuli become painful (allodynia) or more severe irritability to dangerous stimuli (hyperalgesia). The anterior cingulate cortex (ACC) is one of the known areas for pain perception, which also plays an important role in causing neuropathic pain after peripheral nerve injury. Therefore, the present study aimed to investigate how the extracellular oscillations of neurons in the ACC region of rats change in neuropathic pain condition and compare it with the before neuropathy condition. In this study, at the same time as recording local field potential (LFP) brain signals from the ACC region of rats bilaterally, mechanical stimulation was used to investigate the phenomena of allodynia and hyperalgesia at intensities below the pain threshold (8.5 g) and above the pain threshold (30 g) in before and after neuropathic pain condition in the same animal, respectively. Neuropathic pain was induced by CCI surgery and two healthy and neuropathy models were compared between groups. Behavioral results showed that stimulation of 8.5 g after CCI surgery will lead to a significant increase in the percentage of paw withdrawal, which confirms the phenomenon of mechanical allodynia in animals. Comparison of the power of different bands in both before and after CCI surgery conditions showed a significant decrease in the power of theta, alpha and beta bands after stimulation in after CCI surgery condition. Therefore, it can be said that the above-mentioned bands play an important role in understanding the phenomenon of mechanical allodynia. Also, due to the stimulation of 30 g, only half of the animals showed faster paw withdrawal after CCI surgery than before. In the pre-CCI condition, a significant correlation was found in both hemispheres of the brain between the paw withdrawal latency and the amplitude of the positive ERP peak after stimulation of 30 g. Analysis of bandwidth at this stimulation intensity did not show a significant difference except in the ipsilateral hemisphere as reduced theta, alpha, beta and low gamma bandwidth power during the ERP event (less than 0.5 seconds after stimulation) after CCI surgery. These findings indicate the importance of the ACC region in understanding neuropathic pain, which can provide useful information for understanding the mechanism of neuropathic pain in the brain.

درد نوسيسپتيو , درد نوروپاتيك , قشر سينگوليت قدامي , پتانسيل ميدان محلي , تحريك مكانيكي , آلودينيا , هايپرآلژزيا

Nociceptive pain , neuropathic pain , Anterior cingulate cortex , local field potential , Mechanical Stimulation , Allodynia , Hyperalgesia