Smerte signaliseres gjennom et nettverk i hjernen, som også inneholder mekanismer som både kan dempe og forsterke smerteopplevelsen. Det dempende, analgetiske system omfatter produksjon av endogene opioide peptider (ofte omtalt som endorfiner). Hensikten med avhandlingen var å benytte moderne bildedannende teknikk (positronemisjonstomografi, PET) for å studere enkelte aspekter av disse mekanismene.
Avhandlingen bidrar til forståelsen av hvordan hjernen er involvert i oppfattelse og modulering av smerte. Funksjonell bildeteknikk gir oss fysiologiske og kvantitative mål på smerteopplevelsen og den terapeutiske effekt. Ikke bare kan man med slike tilnærmelser visualisere og evaluere forskjellige behandlingsmetoder, men også objektivere behandlingen av ulike pasientgrupper og det enkelte individ.
Undersøkelsene omfattet både smertepasienter og friske forsøkspersoner. Markøren15O-H₂O ble brukt til å måle lokal hjerneaktivitet (regional cerebral blodperfusjon, rCBF) hos pasienter med fantomsmerte under hypnotiske suggesjoner. Undersøkelsen gav holdepunkter for at både sensoriske og motoriske opplevelser av fantomlemmet involverer de samme hjerneområdene som i normal kroppsopplevelse hos friske individer. Pasienter med trigeminopati ble undersøkt før og under elektrostimulering av ganglion trigeminale. Forandret lokal hjerneaktivitet gjenspeilet de smertefulle opplevelsene og den analgetiske responsen av behandlingen. Virkningen av opiater på hjerneaktiviteten ble undersøkt hos friske forsøkspersoner før og under kontinuerlig infusjon av den µ -selektive opioidagonisten remifentanil. Undersøkelsen viste en doseavhengig nevronal respons, og disse analgetikumrelaterte aktivitetsendringene overlappet i kortikale arealer med ”smertenettverket”. En ikke-selektiv opioidantagonist (11C-diprenorfin) ble brukt som ligand til å måle endringer i det endogene opioidsystem hos pasienter med sentral smerte. Redusert opioid ligandbinding ble observert innenfor ”smertenettverket” i regioner med nær forbindelse til det limbiske system samt innenfor regioner som blir modulert av eksogene µ -selektive opioider. Sammenfattet viser disse funnene en analgetisk funksjon innenfor det nettverk i hjernen som aktiveres under smerte. Fremre gyrus cinguli later til å være spesielt viktig ved modulasjon av smerteopplevelse i både dempende og forsterkende retning. Humant post mortem-vev og dyreeksperiment ble an
vendt for komplementære analyser av det humane opioide system og i evalueringen av en nyutviklet opioid PET-ligand (18F-etyl-diprenorfin).
