DOI: https://doi.org/10.36740/wlek/214420
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41955589
تاريخ النشر: 2026-02-27
المؤلف: V. V. Pekhno وآخرون
الموضوع الرئيسي: اضطرابات مفصل الفك الصدغي
نظرة عامة
هدفت الدراسة إلى التحقيق في العلاقة بين التغيرات في وضع الفك/المفصل الفكي الدماغي وتغيرات تنشيط الدماغ لدى مريض يعاني من طنين الأذن الذاتي المزمن واضطراب المفصل الفكي الصدغي (TMD) على مدى فترة 3 أشهر. باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي للمفصل الفكي (MRI) والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)، قامت الدراسة بتقييم نشاط الدماغ في الإطباق المركزي وبعد استخدام جهاز إعادة وضع أمامي. أظهرت التحليلات انخفاضًا كبيرًا في متوسط مؤشر التنشيط (AI) من $5.51 \pm 0.67$ إلى $5.05 \pm 0.70$ (Δ = -8.3%; $p < 0.05$)، إلى جانب اختفاء مجموعة كبيرة في التلم الزمني العلوي الأيسر، مما يشير إلى انخفاض النشاط العصبي المرضي المرتبط بالطنين. تشير النتائج إلى أن إعادة وضع الفك قد تؤدي إلى انخفاض في فرط تنشيط القشرة الدماغية في المناطق السمعية والعاطفية الرئيسية، مع تغييرات ملحوظة في التلم الزمني العلوي الأيمن والأيسر، والقشرة الجبهية، والقشرة المعزولة، والقشرة الحزامية الأمامية. أظهرت تحليل منحنى التشغيل الاستقبالي (ROC) للدراسة أن مؤشر التنشيط (AI) يعد علامة بيولوجية واعدة للتصوير العصبي لمراقبة التأثيرات العلاجية، مع منطقة تحت المنحنى (AUC) تبلغ حوالي $0.69$. تدعم هذه النتائج فرضية وجود مساهمة حسية جسدية في تعديل الطنين لدى مرضى TMD وتبرز الحاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح الآليات الأساسية وآثار هذا النهج العلاجي على المدى الطويل.
مقدمة
تناقش مقدمة الورقة الطنين الذاتي، وهو اضطراب يتميز بزيادة النشاط العصبي في النظام السمعي المركزي والمناطق الدماغية ذات الصلة. لقد عززت التطورات الأخيرة في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) من فهم الآليات العصبية الفسيولوجية الكامنة وراء الطنين، وخاصة تعديلها لدى المرضى. هناك ارتباط ملحوظ بين الطنين واضطرابات المفصل الفكي الصدغي (TMD)، حيث تشير التحليلات التلوية إلى أن الأفراد الذين يعانون من TMD لديهم احتمالات أعلى بنحو 4.45 مرة لتجربة الطنين مقارنة بأولئك الذين لا يعانون من TMD. تتراوح نسبة انتشار الطنين في السكان العامين من 15-20% إلى 44.5%، بينما ترتفع إلى ما بين 25% و59% بين مرضى TMD، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من التحقيق في الآليات المرضية والعوامل المرتبطة بها.
تؤكد الورقة على التأثير الكبير لـ TMD على ظهور الطنين وتطوره من خلال آليات متعددة، بما في ذلك التكامل الحسي الجسدي والعصبي. على الرغم من العديد من الدراسات، لا يزال دور TMD في تطوير الطنين غير مستكشف بشكل كافٍ. يدعو المؤلفون إلى اتباع نهج متعدد التخصصات في تشخيص وعلاج الطنين، خاصة في ضوء النتائج الأخيرة التي تبرز التفاعل المعقد بين الآليات الجسدية والعصبية. تشمل الآليات الرئيسية التي تم تحديدها في تطوير الطنين بين مرضى TMD التكامل الحسي الجسدي، والانعكاسي، والعضلي، والتشريحي، والنفسي الفسيولوجي، والحساسية المركزية، حيث تعتبر الأخيرة ملحوظة بشكل خاص لقدرتها على تعزيز نشاط المسار السمعي حتى في غياب المحفزات الخارجية.
الطرق
في هذه الدراسة، خضع مريض يعاني من صرير الأسنان والطنين لفحص شامل في جامعة شوبك الوطنية للصحة في أوكرانيا، والذي شمل تاريخ طبي مفصل وموافقة أخلاقية. شمل نهج العلاج متعدد التخصصات التعاون مع متخصصين في علم الأعصاب وطب العظام، معترفًا بالتفاعل بين الأعراض الحسية الجسدية والآليات العصبية الفسيولوجية للطنين. تم تصنيع جهاز إعادة وضع أمامي بناءً على مبادئ جيلب/لوتزمان لتحقيق وضع المرجع العلاجي (TRP). تم بناء الجهاز من الأكريليك الصلب وصمم لضمان تلامسات إطباقية صحيحة مع منع التدخلات الخلفية. تم توجيه المريض لارتداء الجهاز ليلاً لمدة لا تقل عن 12 أسبوعًا، مع متابعة منتظمة لمراقبة التوازن الإطباقي والالتزام.
شملت التقييمات التشخيصية التصوير بالرنين المغناطيسي وfMRI لتقييم نشاط المفصل الفكي الصدغي (TMJ) والقشرة الدماغية. أظهرت نتائج التصوير بالرنين المغناطيسي تدهورًا وتمزقًا جزئيًا في القرص المفصلي في كلا المفصلين، مع ملاحظة انزياح أمامي طفيف. بعد استخدام جهاز إعادة الوضع، لوحظت تحسينات، بما في ذلك تقليل الانزياح الأمامي للقرص وتخفيف ضغط المفصل. التزمت المعالجة بالأساليب الحديثة لعلاج خلل المفصل الفكي الصدغي، مع التركيز على استقرار الإطباق واستعادة وظيفة المفصل، بما يتماشى مع الأطر النظرية التي وضعها جيلب ولوتزمان.
النتائج
تكشف نتائج الدراسة حول نشاط الدماغ خلال حالات “الإطباق” و”الجهاز” عن اختلافات كبيرة في مؤشرات التنشيط وعدد الفوكيلات. بالنسبة لحالة “الإطباق”، كان متوسط مؤشر التنشيط (AI) z-max هو 5.51 (σ = 0.67)، مع متوسط 3086 فوكيل لكل مجموعة (σ = 3842)، مما يشير إلى تباين كبير. بالمقابل، أظهرت حالة “الجهاز” متوسط AI أقل يبلغ 5.05 (σ = 0.70) ومتوسط عدد فوكيلات يبلغ 3166 (σ = 7859)، مما يعكس أيضًا تباينًا كبيرًا. تشير هذه النتائج إلى اختلافات ملحوظة داخل الموضوع في نشاط الدماغ المرتبط بموقعي الفك.
أظهر تحليل إضافي باستخدام برنامج FEAT والانحدار اللوجستي فعالية تشخيصية لمقاييس fMRI المختلفة في التمييز بين حالات “الجهاز” (التحكم) و”الإطباق” (المرض). أشار تحليل منحنى ROC إلى أن مؤشر التنشيط (AI) z-max أظهر أعلى قدرة تمييزية مع منطقة تحت المنحنى (AUC) تبلغ حوالي 0.69، بينما أظهر عدد الفوكيلات في المجموعة وقيمة p المصححة للمجموعة الكاملة قدرات تصنيف معتدلة (AUCs تبلغ 0.60 و0.64، على التوالي). بالمقابل، أظهرت قيمة p المصححة لمعدل الاكتشاف الخاطئ للفوكيل وقيمة p غير المصححة للفوكيل قوة إحصائية ضعيفة (AUCs تبلغ 0.37 و0.36). وبالتالي، تم تحديد مؤشر التنشيط، وقيمة p المصححة للمجموعة الكاملة، وعدد الفوكيلات في المجموعة كعلامات رئيسية للتمييز بين الحالتين. بالإضافة إلى ذلك، تم تنشيط مناطق دماغية معينة مثل الفص الجانبي الأيمن والتلم الجبهي العلوي الأيسر بشكل حصري خلال حالة “الجهاز”، مما يبرز المزيد من الارتباطات العصبية المميزة المرتبطة بكل وضع فك.
المناقشة
هدفت الدراسة إلى التحقيق في العلاقة بين إعادة وضع الفك وتغيرات تنشيط الدماغ لدى مريض يعاني من طنين الأذن الذاتي المزمن واضطراب المفصل الفكي الصدغي (TMD) على مدى متابعة لمدة ثلاثة أشهر. كشفت النتائج أن إعادة وضع الفك أدت إلى انخفاض كبير في مقاييس تنشيط القشرة، ولا سيما انخفاض في متوسط مؤشر التنشيط (AI) واختفاء مجموعة كبيرة في التلم الزمني العلوي الأيسر خلال حالة الجهاز مقارنة بالإطباق. يتماشى هذا مع الأدبيات الموجودة التي تشير إلى أن الطنين ينطوي على تغييرات موزعة عبر الشبكات السمعية وغير السمعية، مما يشير إلى أن الطنين ليس محصورًا في موقع سمعي واحد ولكنه يتأثر بديناميكيات الشبكة الأوسع.
كما أبرزت النتائج تعقيد استجابات الدماغ لإعادة وضع الفك، مع تغييرات ملحوظة في مناطق مختلفة، بما في ذلك التلم الزمني العلوي الأيمن والقشرة الحزامية الأمامية، والتي تُعزى إلى معالجة السمع وتنظيم العواطف، على التوالي. تؤكد الدراسة على إمكانية إعادة وضع الفك لتعديل الدوائر السمعية والعاطفية، مما يشير إلى أن بعض أنماط الطنين قد تظهر توقيع قشري قابل للتعديل تحت ظروف معينة. ومع ذلك، يحد تصميم الحالة الفردية من الاستدلال السببي وقابلية التعميم، مما يستدعي مزيدًا من البحث في مجموعات أكبر للتحقق من هذه النتائج واستكشاف الآثار طويلة المدى لهذا التدخل على إدارة الطنين. تقترح الدراسة أن المقاييس المستمدة من fMRI، وخاصة AI، قد تكون علامات بيولوجية واعدة للتصوير العصبي لمراقبة النتائج العلاجية في التحقيقات المستقبلية.
DOI: https://doi.org/10.36740/wlek/214420
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41955589
Publication Date: 2026-02-27
Author(s): V. V. Pekhno et al.
Primary Topic: Temporomandibular Joint Disorders
Overview
The study aimed to investigate the relationship between changes in mandibular/condylar position and brain activation alterations in a patient suffering from chronic subjective tinnitus and temporomandibular disorder (TMD) over a 3-month period. Utilizing TMJ magnetic resonance imaging (MRI) and functional MRI (fMRI), the research assessed brain activity in centric occlusion and following the use of an anterior repositioning appliance. The analysis revealed a significant decrease in the mean Activation Index (AI) from $5.51 \pm 0.67$ to $5.05 \pm 0.70$ (Δ = -8.3%; $p < 0.05$), alongside the disappearance of a large cluster in the left superior temporal gyrus, indicating reduced pathological neuronal hyperactivity associated with tinnitus. The findings suggest that mandibular repositioning may lead to decreased cortical hyperactivation in key auditory and affective regions, with notable changes in the right and left superior temporal gyri, prefrontal cortex, insular cortex, and anterior cingulate cortex. The study's Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis indicated that the AI serves as a promising neuroimaging biomarker for monitoring therapeutic effects, with an Area Under the Curve (AUC) of approximately $0.69$. These results support the hypothesis of a somatosensory contribution to tinnitus modulation in TMD patients and highlight the need for further research to elucidate the underlying mechanisms and long-term effects of this therapeutic approach.
Introduction
The introduction of the paper discusses subjective tinnitus, a disorder characterized by heightened neural activity in the central auditory system and related brain areas. Recent advancements in functional MRI (fMRI) have enhanced the understanding of the neurophysiological mechanisms underlying tinnitus, particularly its modulation in patients. A notable correlation exists between tinnitus and Temporomandibular Disorders (TMD), with a meta-analysis indicating that individuals with TMD have approximately 4.45 times higher odds of experiencing tinnitus compared to those without TMD. The prevalence of tinnitus in the general population ranges from 15-20% to 44.5%, while it escalates to between 25% and 59% among TMD patients, underscoring the need for further investigation into the pathophysiological mechanisms and associated risk factors.
The paper emphasizes the significant influence of TMD on the onset and progression of tinnitus through various mechanisms, including somatosensory and neuronal integration. Despite numerous studies, the role of TMD in tinnitus development remains inadequately explored. The authors advocate for a multidisciplinary approach to the diagnosis and treatment of tinnitus, particularly in light of recent findings that highlight the intricate interplay between somatic and neuronal mechanisms. Key mechanisms identified in the development of tinnitus among TMD patients include somatosensory, reflex, muscular, anatomical, psychophysiological, and central sensitization, with the latter being particularly noteworthy for its potential to enhance auditory tract activity even in the absence of external stimuli.
Methods
In this study, a patient with bruxism and tinnitus underwent a comprehensive examination at the Shupyk National Health University of Ukraine, which included a detailed anamnesis and ethical consent. The interdisciplinary treatment approach involved collaboration with specialists in neurology and orthopedics, recognizing the interplay between somatosensory symptoms and neurophysiological mechanisms of tinnitus. An anterior repositioning appliance was fabricated based on Gelb/Lotzmann principles to achieve the therapeutic reference position (TRP). The appliance was constructed from hard acrylic and designed to ensure proper occlusal contacts while preventing posterior interferences. The patient was instructed to wear the device at night for a minimum of 12 weeks, with regular follow-ups to monitor occlusal equilibration and adherence.
Diagnostic evaluations included MRI and fMRI to assess the temporomandibular joint (TMJ) and cerebral cortex activity. MRI results indicated degeneration and partial rupture of the articular disc in both TMJs, with minimal anterior displacement observed. Following the use of the repositioning appliance, improvements were noted, including reduced anterior displacement of the disc and alleviation of joint compression. The treatment adhered to contemporary methodologies for TMJ dysfunction, focusing on occlusal stabilization and joint function restoration, aligning with the theoretical frameworks established by Gelb and Lotzmann.
Results
The results of the study on brain activity during “Occlusion” and “Splint” states reveal significant differences in activation indices and voxel counts. For the “Occlusion” state, the mean Activation Index (AI) z-max was 5.51 (σ = 0.67), with an average of 3086 voxels per cluster (σ = 3842), indicating substantial variability. In contrast, the “Splint” state showed a lower mean AI of 5.05 (σ = 0.70) and a mean voxel count of 3166 (σ = 7859), also reflecting considerable variability. These findings suggest notable within-subject differences in brain activity associated with the two jaw positions.
Further analysis using the FEAT software and logistic regression identified the diagnostic efficacy of various fMRI metrics for distinguishing between the “Splint” (control) and “Occlusion” (pathology) conditions. The ROC curve analysis indicated that the Activation Index (AI) z-max exhibited the highest discriminatory ability with an area under the curve (AUC) of approximately 0.69, while the Number of voxels in cluster and Corrected p value for the whole cluster showed moderate classification abilities (AUCs of 0.60 and 0.64, respectively). In contrast, the False Discovery Rate-corrected p value of voxel and Uncorrected p value of voxel demonstrated weak statistical power (AUCs of 0.37 and 0.36). Consequently, the Activation Index, Corrected p value for the whole cluster, and Number of voxels in cluster are identified as key markers for differentiating between the two conditions. Additionally, specific brain regions such as the Right Paracentral Lobule and Left Superior Frontal Gyrus were activated exclusively during the “Splint” state, further emphasizing the distinct neural correlates associated with each jaw position.
Discussion
The study aimed to investigate the relationship between mandibular repositioning and brain activation changes in a patient with chronic subjective tinnitus and temporomandibular disorder (TMD) over a three-month follow-up. The findings revealed that mandibular repositioning led to a significant reduction in cortical activation metrics, notably a decrease in the mean Activation Index (AI) and the disappearance of a large cluster in the Left Superior Temporal Gyrus during the splint state compared to occlusion. This aligns with existing literature suggesting that tinnitus involves distributed changes across both auditory and non-auditory networks, indicating that tinnitus is not confined to a singular auditory locus but is influenced by broader network dynamics.
The results also highlighted the complexity of brain responses to mandibular repositioning, with notable changes in various regions, including the Right Superior Temporal Gyrus and the Anterior Cingulate Cortex, which are implicated in auditory processing and emotional regulation, respectively. The study emphasizes the potential for mandibular repositioning to modulate auditory-affective circuitry, suggesting that certain tinnitus phenotypes may exhibit a modifiable cortical signature under specific conditions. However, the single-case design limits causal inference and generalizability, necessitating further research in larger cohorts to validate these findings and explore the long-term effects of this intervention on tinnitus management. The study proposes that fMRI-derived metrics, particularly the AI, may serve as promising neuroimaging biomarkers for monitoring therapeutic outcomes in future investigations.