基于激光诱发电位的经皮神经电刺激的镇痛机制研究
基于激光诱发电位的经皮神经电刺激的镇痛机制研究
【摘要】：经皮神经电刺激(Transcutaneous electrical nerve stimulation,TENS)是一种无创伤的、在人体皮肤表面放置电极、以微弱电流脉冲激活人体外周神经纤维的镇痛疗法。然而,基于动物的TENS镇痛的神经机制研究是否适用于人类尚不清晰,且TENS在临床应用中镇痛效果表现较不稳定(如部分患者的部分时间出现镇痛效果)。因此,为进一步探明TENS镇痛的神经机制,推进TENS的临床应用,本研究比较了高频低强度TENS和低频高强度TENS对疼痛诱发脑响应和静息态脑节律的调节。80名健康大学生被试随机分成4组(每组各20名),分别为高频(100Hz,6.7±1.25mA)TENS、低频(4Hz,7.7±1.01mA)TENS、高频sham(100Hz,1.35±0.49mA)TENS和低频sham(4Hz,0.44±0.19mA)TENS实验组。每组被试在前臂接受30分钟的TENS刺激,并在TENS前后10分钟接受10次的激光刺激(可选择性激活人体内传导痛觉的Aδ-和C-纤维),并同步记录激光诱发脑响应。每次激光刺激后,被试要求对其疼痛感知(包括疼痛强度和不愉悦度)在0-10的口头数字评分表(numerical rating scale,NRS)上进行评估。实验结果表明,高频和低频TENS均可显著降低激光刺激诱发的疼痛强度(F_(高频)=15.09,p_(高频)<0.001;F_(低频)=12.30,p_(低频)=0.001)和不愉悦度评分(F高频=18.02,p高频<0.001;F低频=17.91,p低频<0.001)以及激光诱发响应的N2和P2(F高频=28.90,p_(高频)<0.001;F_(低频)=13.69,p_(低频)=0.001)振幅;在高频TENS对同侧激光刺激诱发的疼痛感觉(F_(高频)=9.87,p_(高频)=0.004)和疼痛诱发电位(F_(高频)=6.99,p_(高频)<0.001)的调节作用显著高于对侧激光刺激;低频TENS对疼痛感觉和疼痛诱发电位的调节在两侧不存在显著差异。此外,只有低频TENS可引起大脑alpha频段的自发振荡节律升高,而高频TENS对大脑自发节律没有显著调节作用。这些结果表明,不同频率TENS涉及的镇痛机制不同:高频TENS可通过激活同一皮节内的Aβ纤维,从而抑制Aδ纤维向中枢传导伤害性信息,产生局部性镇痛;而低频TENS可通过调节大脑alpha频段的自发振荡节律活动,抑制伤害性信息的加工和编码,产生全局性镇痛。因此,TENS镇痛不仅依赖于外周神经的抑制作用,也与大脑自上而下的调控有关。关键词:经皮神经电刺激,镇痛,闸门理论,大脑振荡节律
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