Aplikácia štatistických metód na analýzu efektívnosti kognitívnych stratégií na potláčanie bolesti

Riešiteľ: V. Witkovský

Jedným z hlavných cieľov v oblasti výskumu bolesti je hľadanie a objasnenie mechanizmov na zmiernenie utrpenia. V spolupráci so zahraničnými partnermi bol realizovaný experiment zameraný na skúmanie efektívnosti kognitívnych stratégii na potláčanie bolesti. S použitím 7T fMRI bol skúmaný efekt troch stratégii na potláčania bolesti u zdravých jedincov: a) rozptyľovanie výpočtovou úlohou – sčítavanie postupnosti čísel odzadu, b) rozptyľovanie imaginárnou predstavou bezpečného a šťastného miesta, c) prehodnocovanie valencie bolesti. Na základe výsledkov štatistickej analýzy nameraných údajov, pomocou nami vytvorených algoritmov v prostredí MATLAB (HPMIXED – the High Performance Mixed Effects Model Toolbox), sa podarilo odhaliť typické zmeny v kortikálnej aktivite mozgu pre uvažované kognitívne stratégie. V následnej štúdii boli odhalené zvýšené prepojenia mozgových oblastí, ktoré podporujú kognitívne stratégie na potláčanie bolesti. Dôležitým aspektom nášho výskumu je pozorovaná variabilita. Zistili sme, že každý subjekt vykazuje individuálny stupeň modulácie mozgu. Ukazujeme, že malé zníženie mozgovej aktivity u jedného subjektu môže byť rovnako účinné pri zmene vnímania a správania ako veľké zníženie mozgovej aktivity u iného subjektu.

 

Zahraniční partneri:

  • Department of Neurology, Ludwig-Maximilians-Universität München, Munich, Germany
  • Wellcome Centre for Integrative Neuroimaging, FMRIB, Nuffield Department of Clinical Neurosciences, University of Oxford, Oxford, UK.

 

Súvisiace projekty: nepriama súvislosť s projektom VEGA 2/0054/18 (zatiaľ neexistuje formálna projektová spolupráca)

 

Obr.: Ukážka zmeny kortikálnej aktivity na úrovni jedného pokusu pre tri stratégie kognitívnej intervencie (A-C).

 

Publikácie:

  1. SCHULZ, E. – STANKEWITZ, A. – WITKOVSKÝ, Viktor – WINKLER, A.M. – TRACEY, I. Strategy-dependent modulation of cortical pain circuits for the attenuation of pain. In Cortex, 2019, vol. 113, p. 255-266. ISSN 0010-9452. (4.275-IF2018) Q1.
  2. SCHULZ, E. – STANKEWITZ, A. – WINKLER, A.M. – IRVING, S. – WITKOVSKÝ, Viktor TRACEY, I. Ultra-high field imaging reveals increased whole brain connectivity underpins cognitive strategies that attenuate pain. bioRxiv, 2019, DOI: 10.1101/802306.
  3. WITKOVSKÝ, Viktor. HPmixed – The MATLAB High Performance Mixed Effects Model Toolbox, 2019. https://github.com/witkovsky/HPmixed.