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Enregistrement W4395954805 · doi:10.1101/2024.04.23.590862

A Computational Framework for Understanding the Impact of Prior Experiences on Pain Perception and Neuropathic Pain

2024· preprint· en· W4395954805 sur OpenAlexaff
Malin Ramne, Jon Sensinger

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2024
Typepreprint
Langueen
DomaineNeuroscience
ThématiquePain Management and Placebo Effect
Établissements canadiensUniversity of New Brunswick
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésNeuropathic painPerceptionPain perceptionPsychologyMedicineAnesthesiaNeuroscience

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Pain perception is influenced not only by sensory input from afferent neurons but also by cognitive factors such as prior expectations. It has been suggested that overly precise priors may be a key contributing factor to chronic pain states such as neuropathic pain. However, it remains an open question how overly precise priors in favor of pain might arise. Here, we first verify that a Bayesian approach can describe how statistical integration of prior expectations and sensory input results in pain phenomena such as placebo hypoalgesia, nocebo hyperalgesia, chronic pain, and spontaneous neuropathic pain. Our results indicate that the value of the prior, which is determined by the internal model parameters, may be a key contributor to these phenomena. Next, we apply a hierarchical Bayesian approach to update the parameters of the internal model based on the difference between the predicted and the perceived pain, to reflect that people integrate prior experiences in their future expectations. In contrast with simpler approaches, this hierarchical model structure is able to show for placebo hypoalgesia and nocebo hyperalgesia how these phenomena can arise from prior experiences in the form of a classical conditioning procedure. We also demonstrate the phenomenon of offset analgesia, in which a disproportionally large pain decrease is obtained following a minor reduction in noxious stimulus intensity. Finally, we turn to simulations of neuropathic pain, where our hierarchical model corroborates that persistent non-neuropathic pain is a risk factor for developing neuropathic pain following denervation, and additionally offers an interesting prediction that complete absence of informative painful experiences could be a similar risk factor. Taken together, these results provide insight to how prior experiences may contribute to pain perception, in both experimental and neuropathic pain, which in turn might be informative for improving strategies of pain prevention and relief. Author summary To efficiently navigate the world and avoid harmful situations, it is beneficial to learn from prior pain experiences. This learning process typically results in certain contexts being associated with an expected level of pain, which subsequently influences pain perception. While this process of pain anticipation has evolved as a mechanism for avoiding harm, recent research indicates overly precise expectations of pain may in fact contribute to certain chronic pain conditions, in which pain persists even after tissue damage has healed, or even arises without any initiating injury. However, it remains an open question how prior experiences contribute to such overly precise expectations of pain. Here, we mathematically model the pain-learning-process. Our model successfully describes several counterintuitive but well-documented pain phenomena. We also make predictions of how prior experiences may contribute the perception of pain and how the same learning process could be leveraged to improve strategies of pain prevention and relief.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,009
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,026

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,009
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0020,004
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0020,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0080,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,042
Tête enseignante GPT0,285
Écart entre enseignants0,243 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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