Neuromodulation：刺激背根神经节对慢性疼痛患者的脊髓上行效应

背根神经节（DRG）是周围神经系统（PNS）的一个组成部分，位于脊髓外侧的各个节段。它包含每个脊神经初级感觉传入的假单极性脊髓神经细胞体。这些传入神经与脊髓固有核和胶状质的次级神经元形成突触，形成疼痛通路的脊髓丘脑上升束。DRG作为痛觉传导的重要组成部分，已被用于神经节切除术、鞘内药物治疗和射频消融治疗神经源性疼痛。位于外侧硬膜外间隙，硬膜终止于神经节远端，在解剖学上适合放置硬膜外电导线。背根神经节刺激（DRGS）于2011年首次在欧洲获得批准使用，随后于2016年2月被FDA批准使用。自推出以来，DRGS已被证明对许多顽固性疼痛综合征具有与传统脊髓刺激（SCS）相当的疗效，在刺激过程中体位变化较小。

DRG期间的许多疼痛缓解机制已被假设，包括1）抑制DRG t-连接处传播的异常神经元脉冲，2）抗炎作用和DRG基因表达的变化，3）通过交感神经突触的自主神经变化，4）对脊髓上神经轴的影响。用功能磁共振成像（fMRI）研究了啮齿动物脊髓上效应的可能性，表明DRG对皮质和皮质下结构的调节作用。对慢性疼痛背后的神经生理学指标的探索揭示了重叠的功率谱发现，特别是关于θ的变化峰值α（8–13 Hz）和低β（13–20 Hz）频率。丘脑皮质节律异常（TCD）被认为是神经性疼痛患者的一种常见中枢病理生理机制。研究表明，与健康对照组相比，患有慢性疼痛的患者的峰值活动频率降低。脑磁图（MEG）已被证明提供了最佳的空间和时间分辨率，可以在实验上研究这些丘脑皮层动力学。本文假设PNS中这一关键结构的神经调节，即背根神经节，可以调节静息时θ、α和低β带的功率谱，作为潜在的镇痛生物标志物。

16名患者被纳入本研究。术前基线疼痛评分是根据DRGS植入前一周内每位患者的疼痛日记中上午和下午疼痛评分的平均值来计算的。在每次MEG记录之前也记录疼痛评分。患者被要求根据21分的数字评分量表（NRS）对他们的疼痛进行评分，从0分（无疼痛）到10分。采用简式麦吉尔疼痛问卷（SF-MPQ）对每位报告疼痛的患者的感觉和情感分量表进行测量。在DRGS-OFF状态下，患者分为无疼痛（NRS=0）、轻度疼痛（NRS=0）≤ 5） 中度疼痛（NRS=5-8）或重度疼痛（NRS > 8)。在牛津人脑活动中心（OHBA）使用306通道Elekta Neuromag MEG系统进行记录，该系统由102个磁强计和204个平面梯度计组成，采样率为1000 Hz。

显示通过磁强计检测到的具有代表性的患者的功率谱活动的显著变化

关闭DRGS后，重度疼痛患者的皮层θ显著增加与报告疼痛较少的患者相比，患者的大脑皮层α（7–13 Hz）功率降低。在DRGS介导的疼痛缓解过程中，这种向低频的功率转移与向高频功率谱（低β13–20hz活动）的转移形成对比。低β活性的增加与所报告的疼痛缓解程度之间存在显著相关性。DRG的神经调节可以通过一种潜在的脊髓上机制产生疼痛缓解，可能是通过调节中枢疼痛的TCD原因。本文的发现进一步支持了TCD作为神经病理性疼痛共同特征的假设。静息状态α功率（7–13 Hz）与疼痛严重程度的增加呈反比关系，并且随着治疗性神经刺激而向更高频率（13–20 Hz）的活动转变。

研究结果为寻找潜在的疼痛生物标志物中的应用提供了支持。

Parker, T., Huang, Y., Raghu, A.L.B., FitzGerald, J., Aziz, T.Z. and Green, A.L. (2021), Supraspinal Effects of Dorsal Root Ganglion Stimulation in Chronic Pain Patients. Neuromodulation: Technology at the Neural Interface