Laura Tiemann, primera autora del estudio, junto con Markus Ploner, investigan del dolor humano con un voluntario sometido a las mediciones del EEG. (Imagen: K. Bauer / TUM).
Investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM) han descubierto cómo se procesa un episodio doloroso en el cerebro.
Por primera vez, pudieron demostrar que el cerebro produce al menos tres respuestas diferentes a un estímulo doloroso, y que estas respuestas son simultáneas e independientes entre sí. Los resultados pueden tener repercusiones fundamentales para la comprensión y el tratamiento de los pacientes con dolor.
El dolor es un sentimiento negativo del que queremos deshacernos lo antes posible. Para proteger nuestros cuerpos, reaccionamos, por ejemplo, retirando la mano. Esta acción suele entenderse como la consecuencia de la percepción del dolor.
Esta investigación ha determinado que el dolor incorpora al menos tres factores: la percepción del dolor, una acción como retirar la mano de una estufa caliente y una respuesta del sistema nervioso autónomo que proporciona la energía necesaria para la acción. El sistema nervioso autónomo controla funciones esenciales como la frecuencia cardíaca, la respiración, la digestión y el metabolismo.
Otro resultado de esta investigación es que ha constatado que la percepción, el impulso para actuar y la provisión de energía para hacerlo, tienen lugar en el cerebro simultáneamente y no, como era de esperar, uno tras otro.
Metodología
En sus experimentos, los investigadores aplicaron estímulos de dolor cortos de fuerzas variables en el dorso de la mano de voluntarios sanos. La percepción del dolor se determinó en función de la evaluación de los participantes del estímulo en una escala de calificación.
El equipo, dirigido por Markus Ploner, investigó el componente de acción en función del tiempo de reacción que los sujetos necesitaron para retirar sus dedos en respuesta al estímulo. Además, para determinar la respuesta del sistema nervioso autónomo, el equipo midió la producción de sudor en la superficie interior de la mano.
Durante toda la duración del experimento, la actividad cerebral se midió utilizando electroencefalografía (EEG). Este método proporciona información muy precisa sobre cuándo y cómo reaccionan las células nerviosas a los estímulos del dolor.
Ploner y su equipo aplicaron a los datos un método estadístico conocido como análisis de la mediación. El método ha estado bien establecido en las ciencias sociales desde hace algún tiempo y se centra en tratar de explicar cómo o por qué (procesos, mecanismos) se produce un determinado efecto. Sin embargo, esta es la primera aplicación del análisis de la mediación a los datos de EEG. De este modo, el equipo pudo averiguar qué respuestas cerebrales sirven a los tres componentes del dolor y cuándo se producen exactamente.
Los resultados de las evaluaciones sorprendieron a los investigadores: "Por primera vez pudimos ver que las respuestas cerebrales a los componentes del dolor no tuvieron lugar una después de la otra, sino en parte simultáneamente. Esto significa que la preparación para la acción y la provisión de energía no dependen completamente de la percepción del dolor; en lugar de eso, en parte se activan independientemente uno del otro", explica Laura Tiemann, autora principal del estudio, en un comunicado.
Por primera vez, pudieron demostrar que el cerebro produce al menos tres respuestas diferentes a un estímulo doloroso, y que estas respuestas son simultáneas e independientes entre sí. Los resultados pueden tener repercusiones fundamentales para la comprensión y el tratamiento de los pacientes con dolor.
El dolor es un sentimiento negativo del que queremos deshacernos lo antes posible. Para proteger nuestros cuerpos, reaccionamos, por ejemplo, retirando la mano. Esta acción suele entenderse como la consecuencia de la percepción del dolor.
Esta investigación ha determinado que el dolor incorpora al menos tres factores: la percepción del dolor, una acción como retirar la mano de una estufa caliente y una respuesta del sistema nervioso autónomo que proporciona la energía necesaria para la acción. El sistema nervioso autónomo controla funciones esenciales como la frecuencia cardíaca, la respiración, la digestión y el metabolismo.
Otro resultado de esta investigación es que ha constatado que la percepción, el impulso para actuar y la provisión de energía para hacerlo, tienen lugar en el cerebro simultáneamente y no, como era de esperar, uno tras otro.
Metodología
En sus experimentos, los investigadores aplicaron estímulos de dolor cortos de fuerzas variables en el dorso de la mano de voluntarios sanos. La percepción del dolor se determinó en función de la evaluación de los participantes del estímulo en una escala de calificación.
El equipo, dirigido por Markus Ploner, investigó el componente de acción en función del tiempo de reacción que los sujetos necesitaron para retirar sus dedos en respuesta al estímulo. Además, para determinar la respuesta del sistema nervioso autónomo, el equipo midió la producción de sudor en la superficie interior de la mano.
Durante toda la duración del experimento, la actividad cerebral se midió utilizando electroencefalografía (EEG). Este método proporciona información muy precisa sobre cuándo y cómo reaccionan las células nerviosas a los estímulos del dolor.
Ploner y su equipo aplicaron a los datos un método estadístico conocido como análisis de la mediación. El método ha estado bien establecido en las ciencias sociales desde hace algún tiempo y se centra en tratar de explicar cómo o por qué (procesos, mecanismos) se produce un determinado efecto. Sin embargo, esta es la primera aplicación del análisis de la mediación a los datos de EEG. De este modo, el equipo pudo averiguar qué respuestas cerebrales sirven a los tres componentes del dolor y cuándo se producen exactamente.
Los resultados de las evaluaciones sorprendieron a los investigadores: "Por primera vez pudimos ver que las respuestas cerebrales a los componentes del dolor no tuvieron lugar una después de la otra, sino en parte simultáneamente. Esto significa que la preparación para la acción y la provisión de energía no dependen completamente de la percepción del dolor; en lugar de eso, en parte se activan independientemente uno del otro", explica Laura Tiemann, autora principal del estudio, en un comunicado.
Enfoque holístico para el tratamiento del dolor
Aunque al principio puede parecer algo abstracto, estos hallazgos podrían ser de gran importancia para los pacientes que sufren dolor crónico.
Ploner recomienda considerar los tres componentes del dolor en la terapia integral del dolor: "Para los pacientes con dolor crónico, es posible que no solo la percepción del dolor, sino también la preparación y ejecución de acciones contra el dolor y la provisión de la energía para hacerlo, sean necesarios para una terapia”.
“Nuestros hallazgos son, por lo tanto, un argumento biológico para los enfoques holísticos de la terapia del dolor que toman en cuenta los diferentes componentes del dolor. Estos enfoques incluirían la psicoterapia y la terapia con medicamentos, así como la fisioterapia", concluye Ploner.
Aunque al principio puede parecer algo abstracto, estos hallazgos podrían ser de gran importancia para los pacientes que sufren dolor crónico.
Ploner recomienda considerar los tres componentes del dolor en la terapia integral del dolor: "Para los pacientes con dolor crónico, es posible que no solo la percepción del dolor, sino también la preparación y ejecución de acciones contra el dolor y la provisión de la energía para hacerlo, sean necesarios para una terapia”.
“Nuestros hallazgos son, por lo tanto, un argumento biológico para los enfoques holísticos de la terapia del dolor que toman en cuenta los diferentes componentes del dolor. Estos enfoques incluirían la psicoterapia y la terapia con medicamentos, así como la fisioterapia", concluye Ploner.
Referencia
Distinct patterns of brain activity mediate perceptual and motor and autonomic responses to noxious stimuli. Laura Tiemann et al. Nature Communicationsvolume 9, Article number: 4487 (2018).
Distinct patterns of brain activity mediate perceptual and motor and autonomic responses to noxious stimuli. Laura Tiemann et al. Nature Communicationsvolume 9, Article number: 4487 (2018).