このコンテンツを視聴するには、JoVE 購読が必要です。 サインイン又は無料トライアルを申し込む。
* これらの著者は同等に貢献しました
疼痛研究の最近の進展は、非薬理学的治療として緑色発光ダイオード(GLED)を使用した光神経調節の可能性を強調しています。GLEDは痛みの経路を調節し、効果的な痛みの緩和を提供します。この記事は、GLED 曝露プロトコルを標準化および改良し、研究間の一貫性を向上させ、この治療法の臨床応用を前進させることを目的としています。
広範な研究と多数の鎮痛標的の特定にもかかわらず、疼痛に対して利用可能な薬理学的治療の範囲は依然として限られています。しかし、潜在的なパラダイムシフトは、優れた安全性、有効性、忍容性を備えた非薬理学的疼痛治療の新たな波をもたらす可能性があります。有望な研究分野の 1 つは、緑色発光ダイオード (GLED、525 nm) を使用した光神経調節であり、急性および慢性疾患の両方で痛みを緩和する可能性が示されており、この治療法の有効性を調査する多数の前臨床および臨床研究につながっています。これらの研究プロジェクトは、GLEDへの曝露が、網膜のMコーン活性化後の脳および脊髄の内因性オピオイド系の活性をどのように強化するかを実証しています。この知見は、GLEDが下行する疼痛経路を調節することにより、疼痛を緩和する可能性があることを示唆している。GLEDの魅力的な効果に照らして、光ニューロモデュレーション研究の急増は、前臨床試験および臨床試験における明確に定義され標準化された曝露プロトコルの一貫性を確立することの重要性を強調しています。前臨床試験では、12時間の光相中に100ルクスで8時間の光を含むプロトコルを使用して、最低2日間の曝露後に有益な効果が観察されています。.臨床試験では、曝露プロトコルは調査中の特定の病状に合わせて調整されます。15分間の曝露は、急性術後疼痛の調節に有利であることが証明されています。慢性疼痛の調節のために、患者は自宅でGLEDを10週間にわたって1日1〜2時間使用するように指示されます。この記事では、光神経調節の利点を評価するさまざまな研究における再現性と一貫性を向上させるための前臨床および臨床プロトコルについて詳しく説明します。これらの標準化されたプロトコルを確立することにより、この作業は、GLED 光線療法の臨床応用を、疼痛に対する実行可能な非薬理学的治療として進めることを目的としています。
薬理学的治療、特にオピオイドは、急性および慢性の疼痛状態の管理に引き続き大きく依存しています1。疼痛管理の有効性は、オピオイド使用に関連する副作用の頻度と重症度によって大きく影響を受ける可能性があります2。このため、オピオイド治療を受けている患者のかなりの部分が、疼痛管理を成功させていません3。したがって、疼痛専門医と患者コミュニティは、従来の鎮痛剤に関連する副作用を回避する非薬理学的治療をますます求めています。光ニューロモデュレーションは、痛みを管理するための有望な解決策および安全な治療法として浮上しています。
光神経調節(PNM)は、発光ダイオード(LED)を使用して生物学的プロセスを調節する非侵襲的手法です4。光線療法は、数千年前に日光、またはヘリオセラピーを使用して皮膚の状態を治療するために確立されました5。その後、光が生体組織に影響を与えるという概念が広がり、光神経調節という用語が開発されました。PNM研究は現在、世界中で拡大しており、疼痛管理6、7、8、9、アルツハイマー病患者の睡眠の質の改善10、うつ病のコントロール11など、さまざまな臨床応用でその有効性が示されています。
疼痛管理のための光神経調節のメカニズムと治療の可能性を調査することを目的とした前臨床研究と臨床試験にますます重点が置かれています。これらのアプローチの中で、525 nmの波長刺激を使用した緑色発光ダイオード療法(GLED)は、片頭痛、線維筋痛症、術後の痛みなど、さまざまな種類の痛みを軽減する有望な有効性を示しています12,13,14,15,16。臨床試験では、グリーンライト療法が、活動性片頭痛発作中の頭痛痛と羞明強度の両方を低下させることにより、複数の研究12,17,18で片頭痛に苦しむ患者に一貫して利益をもたらすことが示されており19、片頭痛エピソードの頻度と持続時間12を減少させます.前臨床試験では、神経障害性疼痛の神経損傷モデルにおいて、GLEDへの曝露が熱的および機械的過敏症を逆転させる可能性があることも示されました20。さらに、前臨床試験では、GLEDが痛みの知覚と感覚閾値に影響を与えるメカニズムが調査されています13、21、22、23、24。これらの研究は、M錐体の関与とそれに続く腹側外側膝状核(vLGN)の調節を強調しており、これにより背側縫線核(DRN)に投射するエンケファリン作動性ニューロンの活性が増加します22。さらなる研究はまた、下行性疼痛調節の主要な調節因子である吻側腹内側髄質(RVM)21の重要な役割を強調しています。まとめると、これらの知見は、GLEDが下行疼痛経路20,25に作用する視覚回路を調節することにより、疼痛知覚を変化させることを示唆している。しかし、臨床応用への応用を促進するためには、さらなる研究が必要です。
この記事では、GLEDベースのPNMを実装するための包括的な方法論を詳しく説明し、実験的および臨床使用のための再現性のあるフレームワークを提供することを目指しています。GLED曝露の設計と操作について説明し、標準化されたアプリケーションプロトコルの概要を説明し、有効性と再現性を確保するための主要な考慮事項について説明します。さらに、上行および下降疼痛経路の両方の活動を評価するための詳細なプロトコルを提供し、GLED 誘発性鎮痛の調節におけるそれらの役割についてより深い調査を可能にします。このアプローチを共有することで、非薬理学的疼痛管理の研究を進め、利用しやすく、効果的で、より安全な治療法の開発に貢献することを目指しています。
すべての動物実験手順は、アリゾナ大学の動物施設管理および使用委員会によって承認され、国立衛生研究所の実験動物の使用に関するガイドラインに準拠しています。病原体を含まない成体のSprague Dawleyラット(試験時の体重:275-330 g)を、12時間の明暗サイクルで温度制御された部屋の標準的なビバリウムラットケージ(ケージあたり3匹)に収容し、餌と水へのアドリブアクセスを許可されました。すべての行動実験は、治療条件を知らされていない実験者によって行われました。すべての人間の手順は、プロトコル番号 (STUDY00000370) の下でアリゾナ大学治験審査委員会 (IRB) から承認されました。この研究は、NCT05295225歳未満の ClinicalTrials.gov に登録されています。
1.動物における光曝露プロトコル
2. ヒトにおける光曝露プロトコル
グリーンライトへの曝露は、線量依存的に足の離脱遅延を増加させます
図1A は、さまざまな強度(4、50、100、および200ルクス)での緑色発光ダイオード(GLED)への曝露が、ナイーブラットモデルの7日間の曝露期間にわたって足の離脱遅延を有意に増加させたことを示しており、GLEDの抗侵害受容効果を示して?...
最近の研究では、緑色光(GLED)鎮痛13,21,22,23,24の根底にあるメカニズムが調査されています。ただし、臨床診療への応用を強化するには、方法論のさらなる標準化が必要です。前臨床モデルで観察された用量依存的な抗侵害受容効果は、治療結果?...
イブラヒム博士は、アリゾナ大学に対してルクソン・セラピューティクス社に対する外部からの関心を明らかにしました。この利益から生じる利益相反は、アリゾナ大学の方針に従ってアリゾナ大学によって管理されています。他のすべての著者には、報告すべき利益相反はありません。原稿の著者は、報酬、払い戻し、または謝礼を他の方法で受け取っていません。著者らは、この研究に関連するベンダーや製薬会社と提携していません。これらの研究、原稿、または要約はいずれも以前に発表されておらず、他のジャーナルによる出版が検討されていません。
この研究は、アリゾナ大学疼痛依存症総合センター(M.M.I.、L.F.M.)、アリゾナ大学麻酔科(L.F.M.)、アリゾナ大学ツーソン医科大学の医学者トレーニングプログラム(MSTP)の支援を受けました。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
24 h Mechanical mini timer for LED strips | bn-link | BND-60/U47 | https://www.bn-link.com/products/bn-link-indoor-24-hour-mechanical-outlet-timer-3-prong-2-pack?variant=42704897245237¤cy= USD&utm_medium=product_sync& utm_source=google&utm_content= sag_organic& utm_campaign= sag_organic&gad_source=1& gclid=Cj0KCQjwurS3BhCGARI sADdUH50dy8sYj4Ku2ZmM14-3Yp3iajSY 4TgRze8UvSuyhq81-h 1E6GChOXgaAhwYEALw_wcB |
AC 5050 SMD LED Tape Rope Strip Lighting | LED Supply Co | LS-AC50-GR | https://www.ledsupply.com/led-strips/ac-power-5050-led-strips Green Strip Lighting for all exposure rooms 120V AC, 60Hz |
AC 5050 SMD LED Tape Rope Strip Lighting | LED Supply Co | LS-AC50-WH | https://www.ledsupply.com/led-strips/ac-power-5050-led-strips White Strip Lighting for all exposure rooms 120V AC, 60Hz |
Allodynia Software | National Instruments, LabView 2015 | https://www.ni.com/en-us/shop/product/labview.html | |
Amazon Basics Lightweight Super Soft Easy Care Microfiber 4-Piece Bed Sheet Set with 14-Inch Deep Pockets, Queen, Black, Solid | Amazon Basics Store | Amazon.com: Amazon Basics Lightweight Super Soft Easy Care Microfiber 4-Piece Bed Sheet Set with 14-Inch Deep Pockets, Queen, Black, Solid : Amazon Basics: Home & Kitchen | |
Computerized Pressure Pain Algometer | Medoc advanced medical systems | ID 00186 | https://www.medoc-web.com/algomed |
Digital Lux Meter | Edmund Optics | 52270 | https://www.edmundoptics.com/ |
Elevated metal mesh stand for Von Frey | Bioseb | BIO-STD2-EVF | https://www.bioseb.com/en/pain-mechanical-allodynia_hyperalgesia/1689-elevated-metal_mesh-stand-30-cm-height-to-fit-up_to-2-pvf-cages.html |
Fisherbrand Thermometers | Fischer Scientific | 13-201-577 | https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-10-30-ground-joint-thermometers-6/13201927 |
Medline Autoclavable Plastic Washbasins | Truway Health | 42141606 | https://truwayhealth.com/medline-autoclavable-plastic-washbasins/?cmp_id=21122060336&adg_id= &kwd=&device=c& gad_source=1&gclid= CjwKCAjw0aS3BhA3EiwAKaD2ZTHY8_ 7W__ gXC7Wf3Kv3jJa6KQrNI-4JrdYqKM9IO v8moeW6ylEpzRoCnZ8QAvD_BwE |
Modular holder cages for rats and mice | Bioseb | BIO-PVF | https://bioseb.com/en/pain-mechanical-allodynia-hyperalgesia/1206-modular-holder-cages-for-rats-and-mice.html |
Plantar Test for Thermal Stimulation - Hargreaves Apparatus | Ugo Basile | 37570 | https://ugobasile.com/products/categories/pain-and-inflammation/plantar-test-for-thermal-stimulation includes semi-transparent glass panel and individual animal enclosures for 6 rats/12 mice |
Scotch 700 Electrical Tape, 3/4 in. x 66 ft. x 0.007 in. | 3M | https://www.3m.com/3M/en_US/p/d/cbgnawus1596/ | |
Touch Test Sensory Evaluators (von Frey Filaments) | North Coast Medical and Rehabilitation Products | NC12775-99 | https://www.ncmedical.com/products/touch-test-sensory-evaluators_1278.html |
Touch Test Sensory Evaluators (von Frey Filaments) | North Coast Medical and Rehabilitation Products | NC12775-20 | https://www.ncmedical.com/products/touch-test-sensory-evaluators_1278.html |
TRINITY EcoStorage 5-Tier , 48 x 24 x 72, Commercial Wire Shelving | Trinity | 952471 | https://trinityii.com/ecostorage-5-tier-48x24x72-wire-shelving-nsf-with-wheels-chrome/ |
このJoVE論文のテキスト又は図を再利用するための許可を申請します
許可を申請さらに記事を探す
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2023 MyJoVE Corporation. All rights reserved