Following peripheral nerve injury, excessive nociceptive inputs result in diverse physiological alterations in the spinal cord substantia gelatinosa (SG), lamina II of the dorsal horn. Here, I report the alterations of excitatory or inhibitory transmission in the SG of a rat model for neuropathic pain ('spared nerve injury'). Results from whole-cell recordings of SG neurons show that the number of distinct primary afferent fibers, identified by graded intensity of stimulation, is increased at 2 weeks after spared nerve injury. In addition, short-term depression, recognized by paired-pulse ratio of excitatory postsynaptic currents, is significantly increased, indicating the increase of glutamate release probability at primary afferent terminals. The peripheral nerve injury also increases the amplitude, but not the frequency, of spontaneous inhibitory postsynaptic currents. These data support the hypothesis that peripheral nerve injury modifies spinal pain conduction and modulation systems to develop neuropathic pain.
Objective : This paper provides a narrative review of the research literature on the neurophysiological and neurochemical mechanisms of local vibration while studying the treatment principles and mechanisms of Whidam's vibrator Sugi therapy. Methods : Searches related to vibration therapy research were conducted in PUBMED using "Vibration", "Whole Body Vibration", "Localized Vibration", and "Focal Vibration". The Conditions were limited to review and systematic review. Results : Roberto Casale's paper was selected as an inquiry task and reviewed critically and narratively by referring to other papers. The stimulation process of local vibration (LV) was broadly classified into receptor transmission (pain reception phase), ascending sensory pathway to the spinal cord (segmental phase), and action of the cortex and subcortical structures (systemic control phase) according to the pain pathway. In addition, the role of C-tactile mechanoreceptors, changes in neurotransmitters and neurohormones, LV stimulation below perception threshold (lower threshold), pain control and kinesiologic illusions were specially addressed. In addition, the expression and function of Piezo Channels were added to supplement the human pain and tactile sensing mechanism. Conclusions : LV exerts pain control mechanisms through different interactions that can interfere with pain transmission and pain perception. Since LV provides sufficient neurophysiological reasons for clinical application, it is necessary to expand the use of Whidam's vibrator Sugi therapy to a wider range of clinical applications.
Kim, Yoo Rim;Shim, Hyun Geun;Kim, Chang-Eop;Kim, Sang Jeong
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.22
no.4
/
pp.419-425
/
2018
The superficial dorsal horn of the spinal cord plays an important role in pain transmission and opioid activity. Several studies have demonstrated that opioids modulate pain transmission, and the activation of ${\mu}$-opioid receptors (MORs) by opioids contributes to analgesic effects in the spinal cord. However, the effect of the activation of MORs on GABAergic interneurons and the contribution to the analgesic effect are much less clear. In this study, using transgenic mice, which allow the identification of GABAergic interneurons, we investigated how the activation of MORs affects the excitability of GABAergic interneurons and synaptic transmission between primary nociceptive afferent and GABAergic interneurons. We found that a selective ${\mu}$-opioid agonist, [$D-Ala^2$, $NMe-Phe^4$, Gly-ol]-enkephanlin (DAMGO), induced an outward current mediated by $K^+$ channels in GABAergic interneurons. In addition, DAMGO reduced the amplitude of evoked excitatory postsynaptic currents (EPSCs) of GABAergic interneurons which receive monosynaptic inputs from primary nociceptive C fibers. Taken together, we found that DAMGO reduced the excitability of GABAergic interneurons and synaptic transmission between primary nociceptive C fibers and GABAergic interneurons. These results suggest one possibility that suppression of GABAergic interneurons by DMAGO may reduce the inhibition on secondary GABAergic interneurons, which increase the inhibition of the secondary GABAergic interneurons to excitatory neurons in the spinal dorsal horn. In this circumstance, the sum of excitation of the entire spinal network will control the pain transmission.
The feature of neuropathic pain may occur in the absence of any apparent stimulus and be exaggerated in either amplitude or duration. Peripheral nerve injury may produce neuropathic pain and opioids have been shown to be relatively unsatisfactory for the treatment of most cases of neuropathic pain. The NMDA receptor system is involved in transmission and modulation of nociceptive information. We treated patients with severe pain, hyperaesthesia and allodynia with epidural injection of NMDA receptor antagonist, ketamine (10 mg) and morphine (0.5 mg) or other opioid. The combinations provided effective pain management in 23 patients with neuropathic pain.
Background: Diabetes-related neuropathic pain frequently occurs, and the underpinning mechanism remains elusive. The periaqueductal gray (PAG) exhibits descending inhibitory effects on central pain transmission. The current work aimed to examine whether inflammatory cytokines regulate mechanical allodynia and thermal hyperalgesia induced by diabetes through the phosphoinositide 3-kinase (PI3K)-mammalian target of rapamycin (mTOR) pathway in the PAG. Methods: Streptozotocin (STZ) was administered intraperitoneally to mimic allodynia and hyperalgesia evoked by diabetes in rats. Behavioral assays were carried out for determining mechanical pain and thermal hypersensitivity. Immunoblot and ELISA were performed to examine PAG protein amounts of interleukin-1β (IL-1β), IL-6, and tumor necrosis factor-α (TNF-α), as well as their corresponding receptors in STZ rats, and the expression of PI3K/protein kinase B (Akt)/mTOR signaling effectors. Results: Increased PAG p-PI3K/p-Akt/p-mTOR protein amounts were observed in STZ-induced animals, a PI3K-mTOR pathway inhibition in the PAG attenuated neuropathic pain responses. Moreover, the PAG concentrations of IL-1β, IL-6, and TNF-α and their receptors (namely, IL-1R, IL-6R, and tumor necrosis factor receptor [TNFR] subtype TNFR1, respectively) were increased in the STZ rats. Additionally, inhibiting IL-1R, IL-6R, and TNFR1 ameliorated mechanical allodynia and thermal hyperalgesia in STZ rats, alongside the downregulation of PI3K-mTOR signaling. Conclusions: Overall, the current study suggests that upregulated proinflammatory cytokines and their receptors in the PAG activate PI3K-mTOR signaling, thereby producing a de-inhibition effect on descending pathways in modulating pain transmission, and eventually contributing to neuropathic pain.
Spinal nerve injury causes mechanical allodynia and structural imbalance of neurotransmission, which were typically associated with calcium overload. Storeoperated calcium entry (SOCE) is considered crucial elements-mediating intracellular calcium homeostasis, ion channel activity, and synaptic plasticity. However, the underlying mechanism of SOCE in mediating neuronal transmitter release and synaptic transmission remains ambiguous in neuropathic pain. Neuropathic rats were operated by spinal nerve ligations. Neurotransmissions were assessed by whole-cell recording in substantia gelatinosa. Immunofluorescence staining of STIM1 with neuronal and glial biomarkers in the spinal dorsal horn. The endoplasmic reticulum stress level was estimated from qRT-PCR. Intrathecal injection of SOCE antagonist SKF96365 dose-dependently alleviated mechanical allodynia in ipsilateral hind paws of neuropathic rats with ED50 of 18 ㎍. Immunofluorescence staining demonstrated that STIM1 was specifically and significantly expressed in neurons but not astrocytes and microglia in the spinal dorsal horn. Bath application of SKF96365 inhibited enhanced miniature excitatory postsynaptic currents in a dosage-dependent manner without affecting miniature inhibitory postsynaptic currents. Mal-adaption of SOCE was commonly related to endoplasmic reticulum (ER) stress in the central nervous system. SKF96365 markedly suppressed ER stress levels by alleviating mRNA expression of C/ EBP homologous protein and heat shock protein 70 in neuropathic rats. Our findings suggested that nerve injury might promote SOCE-mediated calcium levels, resulting in long-term imbalance of spinal synaptic transmission and behavioral sensitization, SKF96365 produces antinociception by alleviating glutamatergic transmission and ER stress. This work demonstrated the involvement of SOCE in neuropathic pain, implying that SOCE might be a potential target for pain management.
Background: Partial nerve injury to a peripheral nerve may induce the development of neuropathic pain which is characterized by symptoms such as spontaneous burning pain, allodynia and hyperalgesia. Though underlying mechanism has not fully understood, sensitization of dorsal horn neurons may contribute to generate such symptoms. Nitric oxide acts as an inter- and intracellular messenger in the nervous system and is produced from L-arginine by nitric oxide synthase (NOS). Evidence is accumulating which indicate that nitric oxide may mediate nociceptive information transmission. Recently, it has been reported that NOS inhibitor suppresses neuropathic pain behavior in an neuropathic pain animal model. This study was conducted to determine whether nitric oxide could be involved in the sensitization of dorsal horn neurons in neuropathic animal model. Methods: Neuropathic animal model was made by tightly ligating the left L5 and L6 spinal nerves and we examined the effects of iontophoretically applied NOS inhibitor (L-NAME) on the dorsal horn neuron's responses to mechanical stimuli within the receptive fields. Results: In normal animals, NOS inhibitor (L-NAME) specifically suppressed the responses to the noxious mechanical stimuli. In neuropathic animals, the dorsal horn neuron's responses to mechanical stimuli were enhanced and NOS inhibitor suppressed the dorsal horn neuron's enhanced responses to non-noxious stimuli as well as those to noxious ones. Conclusions: These results suggest that nitric oxide may mediate nociceptive transmission in normal animal and also mediate sensitization of dorsal horn neurons in neuropathic pain state.
Neuropathic pain is often refractory to intervention because of the complex etiology and an incomplete understanding of the mechanisms behind this type of pain. Glial cells, specifically microglia and astrocytes, are powerful modulators of pain and new targets of drug development for neuropathic pain. Glial activation could be the driving force behind chronic pain, maintaining the noxious signal transmission even after the original injury has healed. Glia express chemokine, purinergic, toll-like, glutaminergic and other receptors that enable them to respond to neural signals, and they can modulate neuronal synaptic function and neuronal excitability. Nerve injury upregulates multiple receptors in spinal microglia and astrocytes. Microglia influence neuronal communication by producing inflammatory products at the synapse, as do astrocytes because they completely encapsulate synapses and are in close contact with neuronal somas through gap junctions. Glia are the main source of inflammatory mediators in the central nervous system. New therapeutic strategies for neuropathic pain are emerging such as targeting the glial cells, novel pharmacologic approaches and gene therapy. Drugs targeting microglia and astrocytes, cytokine production, and neural structures including dorsal root ganglion are now under study, as is gene therapy. Isoform-specific inhibition will minimize the side effects produced by blocking all glia with a general inhibitor. Enhancing the anti-inflammatory cytokines could prove more beneficial than administering proinflammatory cytokine antagonists that block glial activation systemically. Research on therapeutic gene transfer to the central nervous system is underway, although obstacles prevent immediate clinical application.
Chronic pelvic pain is a common problem with variable etiology. The sympathetic nervous system plays an important role in the transmission of visceral pain regardless of its etiology. Sympathetic nerve block is effective and safe for treatment of pelvic visceral pain. One of them, the inferior hypogastric plexus, is not easily assessable to blockade by local anesthetics and neurolytic agents. Inferior hypogastric plexus block is not commonly used in chronic pelvic pain patients due to pre-sacral location. Therefore, inferior hypogastric plexus is not readily blocked using paravertebral or transdiscal approaches. There is only one report of inferior hypogastric plexus block via transsacral approach. This approach has several disadvantages. In this case a favorable outcome was obtained by using coccygeal transverse approach of inferior hypogastric plexus. Thus, we report a patient who was successfully given inferior hypogastric plexus block via coccygeal transverse approach to treat chronic pelvic pain conditions involving the lower pelvic viscera.
Interpretation of pain by the patients and the observers as well as the methods of treatment remain as varied as are the concepts of pain. The physiologic mechanism of pain is undergoing a serious revision. It is nociceptive receptive mechanism and Melzak concept of gate theory of pain transmission and etc. Therefore pain depend on the evaluator's learning, experience, or specialty.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.