Effect of other's empathetic behavior on painful perception.
Effet du comportement empathique des expérimentateurs sur la perception douloureuse. Approche des mécanismes neuronaux avec l’imagerie fonctionnelle cérébrale (IRMf)
Résumé
Other’s empathetic behavior can have a positive effect on pain perception. In medical setting it is a known strategy from caregivers to support and interact with their patients. Conversely, perceiving negative or unempathetic attitude from healthcare providers might enhance pain. How do empathy and unempathy from others influence pain perception? Investigating this issue is the aim of this thesis. This effect has been studied through psychophysical and functional cerebral imaging experiments, in order to identify sustaining neurological mechanisms in healthy subjects.
First, we built and approved an experiment delivering different types of empathetic feedbacks to subjects who received nociceptive stimulations. The empathetic comments significantly alleviated subjects’ pain ratings (-12 %). The unempathetic comments did not influence the subjects’ pain ratings in comparison with neutral situation. However, they influenced autonomic response related to pain. Secondly, the same experiment was transposed in functional cerebral imaging (fMRI). The new population of subjects produced same behavioral results. A first independent component analysis shown that the pain intensity modulation related to empathetic feedbacks involved interactions between the core structures of the default network (vmPFC and PCC/Prec), the DLPFC and the posterior insula. Functional activations revealed that only the posterior cingulate cortex/precuneus activity was able to integrate the empathetic feedbacks’ content. Changing its functional connectivity, this structure would engage control mechanisms (vmPFC) able to interact with the posterior and anterior insula to reduce pain perception. The study of such modulation system at the level of the pain functional network provided consistent results.
The present findings give experimental evidences of the significant effect of other’s empathetic feedbacks on pain perception: the neural mechanism behind this anti-nociceptive effect would mainly involve the PCC/Prec. It remains to determine in future studies whether a common denominator exists in this modulating system with other cognitive factors.
Le comportement empathique d’autrui peut avoir un effet positif sur le ressenti douloureux. Dans le milieu médical, cette stratégie est encouragée par les soignants pour interagir et soutenir les patients. A l’inverse, la non-empathie c’est-à-dire une attitude négative envers la personne qui souffre est proscrite par crainte d’effets délétères. Comment l’empathie et la non-empathie d’autrui influencent-elles la perception douloureuse ? Investiguer cette problématique est l’objectif de ce travail de thèse. Elle a été abordée en psychophysique et en imagerie cérébrale pour identifier les mécanismes neuronaux sous-jacents chez des sujets sains.
Dans la première partie de ce travail, nous avons construit et validé une manipulation expérimentale nous permettant de délivrer différents types de feedbacks empathiques à des sujets recevant des stimulations nociceptives. Les commentaires empathiques ont réduit significativement l’intensité douloureuse des sujets (-12%). En revanche, les commentaires non-empathiques n’ont pas changé la cotation douloureuse, comparativement à une situation neutre. Ils sont néanmoins suffisants pour influencer la réponse autonomique à la douleur. Dans une seconde partie, la même expérience a été transposée en imagerie fonctionnelle (IRMf). Les résultats comportementaux ont été retrouvés sur ce nouveau groupe de sujets. Une première analyse d’imagerie en composante indépendante a montré que la modulation de l’intensité douloureuse par l’empathie passerait par des interactions entre les structures du réseau par défaut (vmPFC et CCP/Prec), le DLPFC et l’insula postérieure. Les activations fonctionnelles ont révélé que seule l’activité du cortex cingulaire postérieur et du Précuneus est capable d’intégrer le contenu des feedbacks empathiques. Cette structure en changeant sa connectivité fonctionnelle engagerait des mécanismes de contrôle (vmPFC) capables d’interagir avec l’insula postérieure et antérieure pour réduire la perception douloureuse. L’étude d’un tel système de modulation à l’échelle du réseau fonctionnel de la douleur a apporté des résultats concordants.
Les travaux présentés ici apportent une preuve expérimentale de l’effet de l’empathie d’autrui sur la douleur : le mécanisme neuronal à l’origine de cet effet anti-nociceptif passerait principalement par le CCP/Prec. Il reste à déterminer par de futures études s’il existe un dénominateur commun dans ce système de modulation avec d’autres facteurs cognitifs.
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