Interactions between Pain and the Motor Cortex: Insights from Research on Phantom Limb Pain and Complex Regional Pain Syndrome

Physiother Can. 2011 Summer;63(3):305-14. doi: 10.3138/ptc.2010-08p. Epub 2011 Aug 10.

Abstract

Purpose: Pain is a significantly disabling problem that often interacts with other deficits during the rehabilitation process. The aim of this paper is to review evidence of interactions between pain and the motor cortex in order to attempt to answer the following questions: (1) Does acute pain interfere with motor-cortex activity? (2) Does chronic pain interfere with motor-cortex activity, and, conversely, does motor-cortex plasticity contribute to chronic pain? (3) Can the induction of motor plasticity by means of motor-cortex stimulation decrease pain? (4) Can motor training result in both motor-cortex reorganization and pain relief?

Summary of key points: Acute experimental pain has been clearly shown to exert an inhibitory influence over the motor cortex, which can interfere with motor learning capacities. Current evidence also suggests a relationship between chronic pain and motor-cortex reorganization, but it is still unclear whether one causes the other. However, there is growing evidence that interventions aimed at normalizing motor-cortex organization can lead to pain relief.

Conclusions: Interactions between pain and the motor cortex are complex, and more studies are needed to understand these interactions in our patients, as well as to develop optimal rehabilitative strategies.

Objectif : La douleur est considérablement invalidante et présente souvent des interactions avec d'autres déficits au cours du processus de réadaptation. L'objectif de cet article est d'analyser donnée supportant la présence d'interactions entre la douleur et le cortex moteur afin de tenter de répondre aux questions suivantes : (1) La douleur aiguë nuit-elle à l'activité du cortex moteur? (2) La douleur chronique altère-t-elle l'activité du cortex moteur et, réciproquement, la réorganisation du cortex moteur contribue-t-elle à la douleur chronique? (3) L'induction de la plasticité motrice par stimulation du cortex moteur peut-elle réduire la douleur? (4) L'entraînement moteur peut-il amener à la fois une réorganisation du cortex moteur et un soulagement de la douleur?

Résumé des principaux points : Il a été clairement démontré que la douleur aiguë expérimentale exerce une influence inhibitoire sur le cortex moteur, qui peut entraver les capacités d'apprentissage moteur. Les donnée actuelles suggèrent également qu'il existe une relation entre la douleur chronique et la réorganisation du cortex moteur, mais il n'est pas clair que l'un provoque l'autre. Il existe toutefois des preuves de plus en plus nombreuses que les interventions visant à normaliser l'organisation du cortex peuvent amener un soulagement de la douleur.

Conclusions : Les interactions entre la douleur et le cortex moteur sont complexes et d'autres études sont nécessaires pour comprendre ces interactions chez nos patients et pour concevoir des stratégies de réadaptation optimales.

Keywords: motor control; motor cortex; pain; plasticity; rehabilitation.

MeSH terms

  • Complex Regional Pain Syndromes
  • Humans
  • Motor Cortex*
  • Pain Management
  • Phantom Limb*
  • Research