Aktiviteten i hjärnan förändras vid långvarig muskelsmärta

Kronisk muskelsmärta är ett viktigt medicinskt och socialt problem, och bättre förståelse av de sjukdomsframkallande mekanismerna som är inblandade behövs för att diagnostik, behandling och rehabiliteringsmetoder ska kunna utvecklas. I tidigare experimentella visualiseringsstudier har den funktionella neuroanatomin hos flera olika komponenter av smärtan undersökts. Flera aspekter av hjärnans mekanismer bakom hanteringen av muskelsmärta är dock fortfarande oklara.

Målet med avhandlingen är att studera den funktionella hjärnanatomin hos system som ligger bakom uppfattandet av muskelsmärta, hantering av proprioceptiv information och underhåll av avtagande muskelkontraktioner – med tonvikt på de tre systemens eventuella inbördes förhållande. Proprioception är människans förmåga att kunna avgöra de egna kroppsdelarnas position.

Fyra experimentserier genomfördes. Med hjälp av en injektion av hyperton (5 %) koksaltlösning (HK) i överarmens tripcepsmuskel framkallades smärta jämförbar med muskelsmärta hos en vanlig patient. Detta gav en tydligt förhöjd aktivitet i hjärnstrukturerna insula och putamen, tillsammans med minskad aktivitet i bakhuvudets och pannans hjärnbark, jämfört med kontroller. Hjärnaktiviteten registrerades med hjälp av en PET-kamera (Positron Emission Tomography).

En avancerad modell av långvarig muskelsmärta skapades genom infusion av HK i den djupt liggande ryggradsnära ryggmuskulaturen under 20 minuter. En komplex dynamik i hjärnaktiviteten under anpassningen till smärtstimulering kunde påvisas. Aktivering av insula-loben precis efter injektionen övergick i sänkt aktivitet i detta och flera andra områden i hjärnbarken. En kombinationsanalys identifierade områden som aktiverades i bägge experimenten (trots olika platser för smärtstimulansen) i höger insula samt i hjärnbarksområden i nacken och i vänster sida av hjässan.

Sammanfattningsvis belyser avhandlingen hjärnans hantering av muskelsmärta och utbredda bilaterala mönster i aktiverade strukturer i hjärnan, framför allt i det mediala smärtsystemet och avaktiverade strukturer. Vidare är inledande respektive senare faser av smärta i spända muskler kopplade till olika reaktioner i hjärnan. I de inledande faserna aktiveras insula, följt av en väsentlig sänkning av aktivitet bilateralt i senare faser. Ett område i hjärnbarken bestående av den sekundära somatosensoriska hjärnbarken, den bakre delen av insula och den närliggande hörselförnimmande hjärnbarken är inblandat i förnimmelsen av muskelsmärta och hantering av sensoriska signaler såväl som uppehållande av avslappnande muskelkontraktioner.

Fredag 9 september försvarar Alexander Korotkov, Inst. för kirurgisk och perioperativ vetenskap, idrottsmedicin, Umeå universitet, sin avhandling med titeln ”Brain processing of experimental muscle pain and its interrelations with proprioception and muscle fatigue. Positron emission tomography study”. Disputationen äger rum klockan 10.00 i Stora föreläsningssalen, Arbetslivsinstitutet, Umeå. Fakultetsopponent är Ass. Professor Thomas Graven-Nielsen, Aalborg University, Danmark.

Kontaktinformation
Alexander Korotkov nås på telefon 090-10 60 26 eller e-post ihb_net@mail.ru.