Uncertainty increases pain: evidence for a novel mechanism of pain modulation involving the periaqueductal gray.

Predictions about sensory input exert a dominant effect on what we perceive, and this is particularly true for the experience of pain. However, it remains unclear what component of prediction, from an information-theoretic perspective, controls this effect. We used a vicarious pain observation paradigm to study how the underlying statistics of predictive information modulate experience. Subjects observed judgments that a group of people made to a painful thermal stimulus, before receiving the same stimulus themselves. We show that the mean observed rating exerted a strong assimilative effect on subjective pain. In addition, we show that observed uncertainty had a specific and potent hyperalgesic effect. Using computational functional magnetic resonance imaging, we found that this effect correlated with activity in the periaqueductal gray. Our results provide evidence for a novel form of cognitive hyperalgesia relating to perceptual uncertainty, induced here by vicarious observation, with control mediated by the brainstem pain modulatory system.

Descending pain modulation in a Kaolin-induced hydrocephalus rat model

Pain transmission at the spinal cord is modulated by descending actions that arise from supraspinal areas which collectively form the endogenous pain control system. Two key areas involved of the endogenous pain control system have a circunventricular location, namely the periaqueductal grey (PAG) and the locus coeruleus (LC). The PAG plays a crucial role in descending pain modulation as it conveys the input from higher brain centers to the spinal cord. As to the LC, it is involved in descending pain inhibition by direct noradrenergic projections to the spinal cord. In the context of neurological defects, several diseases may affect the structure and function of the brain. Hydrocephalus is a congenital or acquired disease characterized by an enlargement of the ventricles which leads to a distortion of the adjacent tissues, including the PAG and LC. Usually, patients suffering from hydrocephalus present dysfunctions in learning and memory and also motor deficits. It remains to be evaluated if lesions of the periventricular brain areas involved in pain control during hydrocephalus may affect descending pain control and, herein, affect pain responses. The studies included in the present thesis used an experimental model of hydrocephalus (the rat injected in the cisterna magna with kaolin) to study descending modulation of pain, focusing on the two circumventricular regions referred above (the PAG and the LC). In order to evaluate the effects of kaolin injection into the cisterna magna, we measured the degree of ventricular dilatation in sections encompassing the PAG by standard cytoarquitectonic stanings (thionin staining). For the LC, immunodetection of the noradrenaline-synthetizing enzyme tyrosine hydroxylase (TH) was performed, due to the noradrenergic nature of the LC neurons. In general, rats with kaolin-induced hydrocephalus presented a higher dilatation of the 4th ventricle, along with a tendency to a higher area of the PAG. Due to the validated role of detection the c-fos protooncogene as a marker of neuronal activation, we also studied neuronal activation in the several subnuclei which compose the PAG, namely the dorsomedial, dorsolateral, lateral and ventrolateral (VLPAG) parts. A decrease in the numbers of neurons immunoreactive for Fos protein (the product of activation of the c-fos protooncogene) was detected in rats injected with kaolin, whereas the remaining PAG subnuclei did not present changes in Fos-immunoreactive nuclei. Increases in the levels of TH in the LC, namely at the rostral parts of the nucleus, were detected in hydrocephalic animals. The following pain-related parameters were measured, namely 1) pain behavioural responses in a validated pain inflammatory test (the formalin test) and 2) the nociceptive activation of spinal cord neurons. A decrease in behavioral responses was detected in rats with kaolin-induced hydrocephalus was detected, namely in the second phase of the test (inflammatory phase). This is the phase of the formalin test in which the motor behaviour is less important, which is important since a semi-quantitative analysis of the motor performance of rats injected with kaolin indicates that these animals may present some motor impairments. Collectively, the results of the behavioral studies indicate that rats with kaolin-induced hydrocephalus exhibit hypoalgesia. A decrease in Fos expression was detected at the superficial dorsal layers of the spinal cord in rats with kaolin-induced hydrocephalus, further indicating that hydrocephalus decreases nociceptive responses. It remains to be ascertained if this is due to alterations in the PAG and LC in the rats with kaolin-induced hydrocephalus, which may affect descending pain modulation. It remains to be evaluated what are the mechanisms underlying the increased pain inhibition at the spinal dorsal horn in the hydrocephalus rats. Regarding the VLPAG, the decrease in neuronal activity may impair descending modulation. Since the LC has higher levels of TH in rats with kaolininduced hydrocephalus, which also appears to increase the noradrenergic innervation in the spinal dorsal horn, it is possible that an increase in the release of noradrenaline at the spinal cord accounts for pain inhibition. Our studies also determine the need to study in detail patients with hydrocephalus namely in what concerns their thresholds to pain and to perform imaging studies focused on the structure and function of pain control areas in the brain.

Do Central Hypersensitivity and Altered Pain Modulation Predict the Course of Chronic Low Back and Neck Pain?

OBJECTIVES:: Widespread central hypersensitivity and altered conditioned pain modulation (CPM) have been documented in chronic pain conditions. Information on their prognostic values is limited. This study tested the hypothesis that widespread central hypersensitivity (WCH) and altered CPM, assessed during the chronic phase of low back and neck pain, predict poor outcome. METHODS:: A total of 169 consecutive patients with chronic low back or neck pain, referred to the pain clinic during 1 year, were analyzed. Pressure pain tolerance threshold at the second toe and tolerance time during cold pressor test at the hand assessed WCH. CPM was measured by the change in pressure pain tolerance threshold (test stimulus) after cold pressor test (conditioning stimulus). A structured telephone interview was performed 12 to 15 months after testing to record outcome parameters. Linear regression models were used, with average and maximum pain intensity of the last 24 hours at follow-up as endpoints. Multivariable analyses included sex, age, catastrophizing scale, Beck Depression Inventory, pain duration, intake of opioids, and type of pain syndrome. RESULTS:: Statistically significant reductions from baseline to follow-up were observed in pain intensity (P<0.001). No evidence for an association between the measures of WCH or CPM and intensity of chronic pain at follow-up was found. DISCUSSION:: A major predictive value of the measures that we used is unlikely. Future studies adopting other assessment modalities and possibly standardized treatments are needed to further elucidate the prognostic value of WCH and altered CPM in chronic pain.

Is the conditioned pain modulation paradigm reliable? A test-retest assessment using the nociceptive withdrawal reflex.

The aim of this study was to determine the reliability of the conditioned pain modulation (CPM) paradigm assessed by an objective electrophysiological method, the nociceptive withdrawal reflex (NWR), and psychophysical measures, using hypothetical sample sizes for future studies as analytical goals. Thirty-four healthy volunteers participated in two identical experimental sessions, separated by 1 to 3 weeks. In each session, the cold pressor test (CPT) was used to induce CPM, and the NWR thresholds, electrical pain detection thresholds and pain intensity ratings after suprathreshold electrical stimulation were assessed before and during CPT. CPM was consistently detected by all methods, and the electrophysiological measures did not introduce additional variation to the assessment. In particular, 99% of the trials resulted in higher NWR thresholds during CPT, with an average increase of 3.4 mA (p<0.001). Similarly, 96% of the trials resulted in higher electrical pain detection thresholds during CPT, with an average increase of 2.2 mA (p<0.001). Pain intensity ratings after suprathreshold electrical stimulation were reduced during CPT in 84% of the trials, displaying an average decrease of 1.5 points in a numeric rating scale (p<0.001). Under these experimental conditions, CPM reliability was acceptable for all assessment methods in terms of sample sizes for potential experiments. The presented results are encouraging with regards to the use of the CPM as an assessment tool in experimental and clinical pain. Trial registration: Clinical Trials.gov NCT01636440.

AN ASCENDING SEROTONERGIC PAIN MODULATION SYSTEM

This dissertation describes an ascending serotonergic pain modulation system projecting from the dorsal raphe (DR) nucleus of the midbrain to the parafascicularis (PF) nucleus of the thalamus. Previous studies by other investigators have led to the hypothesis that the DR would modulate responses to noxious stimuli in the PF by using 5HT. These other studies have shown that the DR contains serotonergic (5HT) cell bodies which project to many areas of the forebrain including the PF, that the PF is involved in pain perception, that electrical stimulation of the DR causes analgesia, and 5HT is necessary for this type of analgesia. One theory of the mechanisms of an endogenous pain modulation system is that brainstem nuclei have a decsending projection to the spinal cord to inhibit responses to noxious input at this level. The present study tests the hypothesis that there is also an ascending pain modulation pathway from the brainstem to the thalamus.^ To test this hypothesis, several types of experiments were performed on anesthetised rats. The major results of the experiments are as follows: (1) Three types of spontaneously active PF neurons were found: slow units firing at 1-10 spikes/sec, bursting units firing 2-5 times in 10-20 msec, pattern repeating every 1-2 sec, and fast units firing at 15-40 spikes/sec. The first two groups showed similar results to the treatments and were analysed together. The fast firing units did not respond to any of the treatments. (2) Noxious stimuli primarily increased neuronal firing rates in the PF, where as DR stimulation primarily decreased neuronal activity. DR stimulation applied simultaneously with noxious stimuli decreased the responses to the noxious stimuli as recorded in the PF units. (3) Microiontophoretically applied 5HT in the PF decreased spontaneous activity in the PF in a dose dependent manner and decreases responses to noxious stimuli in the PF. (4) Reduction of brain 5HT by 5,7 dihydroxytryptamine, a potent 5HT neurotoxin, caused PF units to be hypersensitive to both noxious and non noxious stimuli, reversed the effects of DR stimulation so that DR stimulation increased single units activity in the PF, and prolonged and intensified the depressant action of microiontophoretically applied 5HT. The results of this study are consistent with the hypothesis that the DR uses 5HT in a direct ascending pathway to the PF to modulate pain in the thalamus. ^

Real, rubber or virtual: The vision of “one’s own” body as a means for pain modulation. A narrative review

In the last few years a branch of pain research has been focussing on the modulatory effects of the vision of the body on pain perception. So, for instance, the vision of one’s own real body has been proven to induce analgesic effects. On the other hand, bodily illusions such as the rubber hand illusion have provided new tools for the study of perceptual processes during altered body ownership states. Recently, new paradigms of body ownership made use of a technology that is going places both in clinical and in experimental settings, i.e. virtual reality. While the vision of one’s own real body has been proven to yield compelling analgesic effects, slightly more controversial are those attributed to the vision of “owned” dummy bodies. This review will discuss the studies that examined the effects on pain perception of the vision of the own body, with or without body ownership illusions.

High-definition transcranial direct current stimulation enhances conditioned pain modulation in healthy volunteers : a randomized trial

Modulation of nociception and pain by attention and stress

Les facteurs psychologiques tels que l'hypnose, l'émotion, le stress et l’attention exercent un effet modulant puissant sur la nociception et la douleur. Toutefois, l’influence de l'attention sur la nociception et la douleur, ainsi que les mécanismes neuronaux sous-jacents, ne sont pas clairs. La littérature actuelle sur la modulation attentionnelle des réponses spinales nociceptives, telles que mesurées par le réflexe RIII, et de la perception de l’intensité de la douleur est discordante et souvent contradictoire. Ce mémoire fournit un nouveau cadre pour examiner la modulation du réflexe RIII et de la douleur par l’attention. Une tâche de discrimination sensorielle a été décomposée en trois composantes attentionnelles : la vigilance, l’orientation, et le contrôle exécutif. Auparavant, la nature multidimensionnelle de l’attention fut largement ignorée dans la littérature. Nous démontrons que les composantes attentionnelles ont des effets modulatoires distincts sur la nociception et la douleur et suggérons que ceci représente une partie de la confusion présente dans la littérature. En prenant compte du stress indépendamment, nous démontrons, pour la première fois, que le stress inhibe la modulation attentionnelle du réflexe RIII ce qui indique une interaction et dissociation de la modulation des réponses nociceptives par l’attention et le stress. Ces résultats importants clarifient, en grande partie, les contradictions dans la littérature, puisque les tâches cognitives produisent souvent des augmentations du stress ce qui confond l’interprétation des résultats. De plus, la tâche de discrimination inclut des stimuli visuels et somatosensoriels et révèle que l’influence de l'attention sur la douleur est spatialement spécifique tandis que la modulation attentionnelle de la nociception est spécifique à la modalité des stimuli, au moins en ce qui concerne les modalités examinées. A partir de ces résultats, un nouveau modèle de la modulation attentionnelle des processus de la douleur, basée sur les composantes attentionnelles, a été proposé. Celui-ci est appuyé par la littérature et fournit une explication systématique et intégratrice des résultats antérieurement contradictoires. De plus, à partir de ce modèle, plusieurs mécanismes neuronaux ont été proposés pour sous-tendre la modulation attentionnelle de la nociception et de la douleur.

Effect of intravenous tropisetron on modulation of pain and central hypersensitivity in chronic low back pain patients

The activation of 5-hydroxytryptamine-3 (5-HT-3) receptors in spinal cord can enhance intrinsic spinal mechanisms of central hypersensitivity, possibly leading to exaggerated pain responses. Clinical studies suggest that 5-HT-3 receptor antagonists may have an analgesic effect. This randomized, double-blind, placebo-controlled crossover study tested the hypothesis that the 5-HT-3 receptor antagonist tropisetron attenuates pain and central hypersensitivity in patients with chronic low back pain. Thirty patients with chronic low back pain, 15 of whom were women (aged 53 ± 14 years) and 15 men (aged 48 ± 14 years), were studied. A single intravenous injection of 0.9% saline solution, tropisetron 2mg, and tropisetron 5mg was administrated in 3 different sessions, in a double-blind crossover manner. The main outcome was the visual analogue scale (VAS) score of spontaneous low back pain before, and 15, 30, 60, and 90 minutes after drug administration. Secondary outcomes were nociceptive withdrawal reflexes to single and repeated electrical stimulation, area of reflex receptive fields, pressure pain detection and tolerance thresholds, conditioned pain modulation, and area of clinical pain. The data were analyzed by analysis of variance and panel multiple regressions. All 3 treatments reduced VAS scores. However, there was no statistically significant difference between tropisetron and placebo in VAS scores. Compared to placebo, tropisetron produced a statistically significant increase in pain threshold after single electrical stimulation, but no difference in all other secondary outcomes was found. A single-dose intravenous administration of tropisetron in patients with chronic low back pain had no significant specific effect on intensity of pain and most parameters of central hypersensitivity.

Pulpal Neuropeptide Y levels in relation to pain experience

Neuropeptide Y is a 36 amino acid peptide that belongs to the pancreatic polypeptide family. It co-localises with adrenaline in sympathetic nerves and is released upon sympathetic activation resulting in vasoconstriction. In addition to its vascular effects NPY is also thought to have a role in pain modulation, angiogenesis and immunomodulation. Objectives: The aim of this study was to quantify the levels of NPY in human dental pulp tissue from intact and grossly carious teeth and to relate these results to pain experience. Methods: A total of 48 permanent teeth [mean age 32.1(+/- 11.2 years)] were included in the study, of these 22 were intact and 26 were grossly carious. In the grossly carious group, 17 teeth were reported painful prior to extraction and the remainder were reported non-painful. NPY was measured using a sensitive and specific radioimmunoassay which has been previously described. Pain was scored as either present or absent in all the teeth studied. Results: Of particular interest in this study was the finding that NPY levels were significantly higher in dental pulp tissue from non-painful grossly carious teeth (p= 0.006) compared with painful grossly carious teeth. Conclusions: The increased levels of NPY reported in non-painful grossly carious teeth may suggest a role for NPY in pain modulation in human dental pulp.

Les mécanismes endogènes de modulation de la douleur et leur dysfonction dans le syndrome de l'intestin irritable

La douleur est une expérience subjective multidimensionnelle accompagnée de réponses physiologiques. Ces dernières sont régulées par des processus cérébraux qui jouent un rôle important dans la modulation spinale et cérébrale de la douleur. Cependant, les mécanismes de cette régulation sont encore mal définis et il est essentiel de bien les comprendre pour mieux traiter la douleur. Les quatre études de cette thèse avaient donc comme objectif de préciser les mécanismes endogènes de modulation de la douleur par la contreirritation (inhibition de la douleur par une autre douleur) et d’investiguer la dysfonction de ces mécanismes chez des femmes souffrant du syndrome de l’intestin irritable (Sii). Dans un premier temps, un modèle expérimental a été développé pour mesurer l’activité cérébrale en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle concurremment à l’enregistrement du réflexe nociceptif de flexion (RIII : index de nociception spinale) et des réponses de conductance électrodermale (SCR : index d’activation sympathique) évoqués par des stimulations électriques douloureuses. La première étude indique que les différences individuelles d’activité cérébrale évoquée par les stimulations électriques dans les cortex orbitofrontal (OFC) et cingulaire sont associées aux différences individuelles de sensibilité à la douleur, de réactivité motrice (RIII) et de réactivité autonomique (SCR) chez des sujets sains. La deuxième étude montre que l’analgésie par contreirritation produite chez des sujets sains est accompagnée de l’inhibition de l’amygdale par OFC et d’une modulation du réflexe RIII par la substance grise périaqueducale (PAG) et le cortex somesthésique primaire (SI). Dans les troisième et quatrième études, il est montré que la contreirritation ne produit pas d’inhibition significative de la douleur et du réflexe RIII chez les patientes Sii en comparaison aux contrôles. De plus, les résultats indiquent que la sévérité des symptômes psychologiques est associée au déficit de modulation de la douleur et à une hypersensibilité diffuse chez les patientes Sii. Dans l’ensemble, cette thèse précise le rôle de certaines structures cérébrales dans les multiples composantes de la douleur et dans l’analgésie par contreirritation et montre que les patientes Sii présentent une dysfonction des mécanismes spinaux et cérébraux impliqués dans la perception et la modulation de la douleur.

The neurobiology of meditation for the control of pain

La douleur est une expérience multidimensionnelle comportant des aspects sensoriels, émotionnels et cognitifs. Il a été montré que cette expérience peut être modulée par des facteurs psychologiques ou des interventions cognitives comme l’attention, la distraction, l’hypnose ou les attentes. La tradition orientale suggère également que la pratique de la méditation pourrait avoir des effets analgésiques. D’un point de vue théorique, plusieurs mécanismes pourraient expliquer ces effets. Cependant, très peu d’études ont testé ces hypothèses. Les études présentées dans cette thèse avaient donc pour objectif d’examiner les mécanismes analgésiques de la méditation. Dans un premier temps, une étude psychophysique a été réalisée afin de comparer les réponses à la douleur entre des adeptes de la méditation Zen et des sujets contrôles, dans différentes conditions attentionnelles. Durant la condition attentionnelle de type « mindful », les adeptes de la méditation ont présenté une plus faible sensibilité à la douleur, des réponses attentionnelles à la douleur atypiques et une diminution de la perception de la douleur associée à l’entraînement à la méditation. Une deuxième étude a été réalisée en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) avec des groupes de participants similaires. Dans une condition sans méditation, les adeptes de la méditation ont présenté de plus fortes réponses nociceptives dans les régions primaires de la douleur. Les régions cérébrales associées aux processus d’évaluation, à la mémoire et aux émotions ont quant à elles montré une diminution d’activité. De plus, cette diminution était plus importante chez les adeptes de la méditation les plus expérimentés et elle était associée à des évaluations de douleur plus faibles. Par ailleurs, des changements de connectivité fonctionnelle entre le cortex préfrontal et une région primaires de la douleur étaient associés à la sensibilité à la douleur chez les adeptes de la méditation. Finalement, une étude d’imagerie cérébrale structurale (publiée comme deux études séparées) a été réalisée pour examiner les différences d’épaisseur corticale entre les groupes, pour des régions associées à la douleur. Les adeptes de la méditation ont présenté une épaisseur plus importante de matière grise dans plusieurs régions associées à la douleur et l’attention. De plus, ces différences étaient associées à une mesure expérientielle de l’attention, à la sensibilité à la douleur et à l’expérience de méditation. Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent que la méditation pourrait influencer la perception de la douleur par des changements fonctionnels et physiques dans le cerveau. De plus, le patron d’activation et la modulation de l’expérience paraissent uniques en comparaison à ceux d’autres interventions, ce qui suggère qu’un état de détachement et un focus mental favorisent la dissociation entre les aspects désagréables et sensoriels d’un stimulus nociceptif.

Étude des mécanismes psychophysiologiques de la modulation volontaire de la douleur par le biofeedback et la respiration.

Bien que la douleur soit une expérience subjective universelle, la façon de la percevoir et de l’interpréter est modulée par une multitude de facteurs. Plusieurs interventions cognitives se sont montrées efficaces pour réduire la douleur dans des conditions cliniques et expérimentales. Cette thèse s’intéressera particulièrement aux mécanismes psychophysiologiques impliqués dans les stratégies de modulation volontaire de la douleur. Ces stratégies sont intéressantes puisqu’elles encouragent une prise en charge par l’individu, lui permettant de jouer un rôle actif dans la régulation de sa douleur. La première étude s’intéresse à l’efficacité du biofeedback comme moyen de modulation volontaire de la douleur. Il s’agissait de déterminer si le fait de présenter une rétroaction de l’amplitude du réflex RIII (évoqué par une stimulation électrique du nerf sural) au cours d’un entraînement de plusieurs essais permettrait au participant d’adopter des stratégies de modulation de la douleur et d’activer volontairement des mécanismes de contrôle descendant de la douleur. De façon à évaluer spécifiquement les changements induits par le biofeedback, la modulation du réflexe RIII et de la douleur était comparée dans trois groupes (biofeedback valide, faux biofeedback et groupe contrôle sans rétroaction). Dans les trois groupes, il était suggéré aux participants d’utiliser des stratégies cognitives de modulation de la douleur (attention, modulation de la respiration, réévaluation cognitive et imagerie mentale) afin d’augmenter ou de diminuer leur réflexe RIII comparativement à leur niveau de base. Les résultats de notre étude indiquent que les participants des 3 groupes ont réussi à moduler leur réflexe RIII (p<0,001) ainsi que leurs évaluations de douleur (p<0,001) (intensité et désagrément). Les résultats de notre étude montrent que l’entraînement au biofeedback n’était pas nécessaire pour obtenir une modulation du réflexe RIII et de la douleur, ce qui suggère que l’utilisation de stratégies cognitives pourrait être suffisante pour déclencher des mécanismes de contrôle de la douleur. La deuxième étude découle de la première et s’intéressait à l’influence de la fréquence et de la phase respiratoire sur la nociception spinale, l’activité cérébrale et la perception de douleur. Le contrôle volontaire de la respiration est un moyen commun de régulation des émotions et est fréquemment utilisé en combinaison avec d’autres techniques (ex. : relaxation, méditation) dans le but de réguler la douleur. Les participants étaient invités à synchroniser leur respiration à des indices sonores indiquant le moment de l’inspiration et de l’expiration. Trois patrons de respiration étaient proposés (respiration à 0,1Hz avec une inspiration de 4 secondes, respiration à 0,1Hz avec une inspiration de 2 secondes et respiration à 0,2Hz avec une inspiration de 2 secondes. La moitié des stimulations étaient données durant l’inspiration et l’autre moitié durant l’expiration. Afin d’évaluer l’effet de ces manipulations, l’amplitude du RIII, l’évaluation subjective d’intensité de la douleur et de l’anxiété suscitée par le choc en plus des potentiels évoqués étaient mesurés. Les résultats de cette étude démontrent que les évaluations d’intensité de la douleur n’étaient pas affectées par le patron respiratoire (p=0,3), mais étaient statistiquement plus basses durant l’inspiration comparativement à l’expiration (p=0,02). Un effet de phase (p=0,03) était également observé sur les potentiels évoqués durant la condition de respiration à 0,1hHz avec une inspiration de 2 secondes comparativement au patron de respiration de 0,2Hz. Paradoxalement, l’amplitude du réflexe RIII était augmenté durant l’inspiration (p=0,02) comparativement à l’expiration. Ces résultats montrent que la manipulation de la fréquence et de la phase respiratoires (par une synchronisation imposée) a un effet marginal sur les évaluations de douleur et sur l’activité cérébrale et spinale évoquée par une stimulation électrique (douleur aigüe). Cela suggère que d’autres mécanismes contribuent aux effets analgésiques observés dans la relaxation et la méditation. Plus largement, nos résultats font état de la nécessité d’études plus approfondies avec une méthodologie plus rigoureuse afin de contrôler les effets non spécifiques aux traitements évalués. Une meilleure connaissance des mécanismes sous-tendant chaque stratégie permettrait de mieux cibler les clientèles susceptibles d’y répondre et de mieux considérer le ratio coût bénéfice de chaque traitement.

[Pathophysiology of abdominal pain]

Abdominal pain can be induced by stimulation of visceral nociceptors. Activation of nociceptors usually requires previous sensitization by pathological events, such as inflammation, ischemia or acidosis. Although abdominal pain can obviously be caused by pathology of a visceral structure, clinicians frequently observe that such a pathology explains only part of the pain complaints. Occasionally, there is lack of objective signs of visceral lesions. There is clear evidence that pain states are associated with profound changes of the central processing of the sensory input. The main consequences of such alterations for patients are twofold: 1) a central sensitization, i.e. an increased excitability of the central nervous system; 2) an alteration of the endogenous pain modulation, which under normal conditions inhibits the processing of nociceptive signals in the central nervous system. Both phenomena lead to a spread of pain to other body regions and an amplification of the pain perception. The interactions between visceral pathology and alterations of the central pain processes represent an at least partial explanation for the discrepancy between objective signs of peripheral lesions and severity of the symptoms. Today, both central hypersensitivity and alteration in endogenous pain modulation can be measured in clinical practice. This information can be used to provide the patients with an explanatory model for their pain. Furthermore, first data suggest that alterations in central pain processing may represent negative prognostic factors. A better understanding of the individual pathophysiology may allow in the future the development of individual therapeutic strategies.

[Drug therapy of acute and chronic abdominal pain]

For drug therapy a differentiation of acute and chronic pain is essential. In emergency situations of acute abdominal pain a fast diagnosis is mandatory. Analgesia should be provided as soon as possible. The different groups of analgesics should be used according to their known effects, side effects and contraindications. Postoperative pain after abdominal surgery has to be considered as a special condition of acute abdominal pain. Main treatment options are non opioid analgesics and opioids. Opioids can be administered intravenously via patient controlled analgesia (PCA) devices. In major abdominal surgery neuroaxial analgesia, preferentially administered via an epidural catheter provides excellent pain relief with positive impact on gastrointestinal motility and patients' recovery. Because of difficulties to allocate chronic abdominal pain to a specific organ, causal treatment often turns out to be difficult. Peripheral and central sensitization, as well as an alteration of the endogenous pain modulation comes to the fore in these chronic pain conditions. Co-analgesics like anticonvulsants and antidepressants are utilized to reduce sensitization and improve the endogenous pain modulating system. Non drug approaches and alternative treatment options might be useful. In contrast, orally or transcutaneously administered opioids are the principal corner stone for the treatment of cancer pain.