近日，中國(guó)科學(xué)院心理研究所心理健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室胡理研究組利用腦電和功能磁共振成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)揭示了疼痛分辨力穩(wěn)定且特異的神經(jīng)指標(biāo)。相關(guān)研究成果以“Selective and Replicable Neuroimaging-based Indicators of Pain Discriminability”為題，在線發(fā)表在Cell Reports Medicine上。

疼痛是人類無(wú)法忽略的健康難題之一。對(duì)于個(gè)人而言，疼痛帶來(lái)的痛苦可能引發(fā)抑郁癥乃至自殺；對(duì)于整個(gè)社會(huì)而言，慢性疼痛患病率達(dá)20%-50%，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了更有效地促進(jìn)鎮(zhèn)痛方法開發(fā)以消除疼痛，亟需探索疼痛的神經(jīng)加工機(jī)制并開發(fā)疼痛的客觀神經(jīng)指標(biāo)。然而，多數(shù)疼痛刺激誘發(fā)的腦響應(yīng)不具有疼痛特異性，因而無(wú)法找到在臨床應(yīng)用中的特異性神經(jīng)指標(biāo)。

胡理研究組創(chuàng)造性地將疼痛敏感性區(qū)分為絕對(duì)敏感性和差異敏感性這兩個(gè)獨(dú)立的概念。絕對(duì)疼痛敏感性刻畫了個(gè)體對(duì)相同疼痛刺激感知的差異，而差異疼痛敏感性（或稱疼痛分辨力）則代表了個(gè)體區(qū)分不同疼痛刺激的能力。已有研究通常只探究疼痛誘發(fā)腦響應(yīng)和絕對(duì)疼痛敏感性的關(guān)系，而忽視了哪些神經(jīng)響應(yīng)能夠反映差異疼痛敏感性（即便已有研究證實(shí)了差異疼痛敏感性和慢性疼痛存在密切關(guān)聯(lián)）。為彌補(bǔ)這一不足，胡理研究組開展了腦電研究與功能磁共振成像研究，利用信號(hào)檢測(cè)論量化了感覺分辨力，考察了哪些神經(jīng)指標(biāo)反映了疼痛分辨力，并在五個(gè)大數(shù)據(jù)集中檢驗(yàn)了這些神經(jīng)指標(biāo)的可重復(fù)性和疼痛特異性。

腦電研究納入了三個(gè)大數(shù)據(jù)集（數(shù)據(jù)集1-3，總N=366）。每個(gè)數(shù)據(jù)集均采用相同的實(shí)驗(yàn)任務(wù)：給被試者施加痛覺、觸覺、聽覺和視覺四種感覺模態(tài)的刺激，每種感覺模態(tài)均有高、低兩種強(qiáng)度，最后要求被試者對(duì)刺激做出0-10的主觀強(qiáng)度評(píng)分。結(jié)果顯示，在數(shù)據(jù)集1中，高、低強(qiáng)度疼痛刺激誘發(fā)的N1、N2和P2幅值差異（高-低）與基于信號(hào)檢測(cè)論的疼痛分辨力指標(biāo)（AUC）顯著相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)在數(shù)據(jù)集2和3中得到了很好的重復(fù)。而高、低強(qiáng)度下的幅值差異（高-低）卻與相應(yīng)的觸覺、聽覺、視覺分辨力不存在穩(wěn)定的相關(guān)關(guān)系。研究深入分析后排除了可能的混淆因素——換用不同的分辨力指標(biāo)（AUC、d'、高低刺激強(qiáng)度下的評(píng)分差異）、匹配不同模態(tài)間的主觀評(píng)分差異、匹配不同模態(tài)的AUC指標(biāo)均不改變主要結(jié)果，依然只有疼痛模態(tài)下的腦電響應(yīng)與分辨力有穩(wěn)定的相關(guān)關(guān)系。

功能磁共振成像研究得到了與腦電研究一致的結(jié)果。該研究包含兩個(gè)大數(shù)據(jù)集（數(shù)據(jù)集4和5，總N=399）。實(shí)驗(yàn)任務(wù)是要求被試者對(duì)不同模態(tài)、強(qiáng)度的感覺刺激做出主觀評(píng)分。研究對(duì)數(shù)據(jù)集4的分析結(jié)果顯示，初級(jí)體感皮層、次級(jí)體感皮層、腦島、前扣帶回、丘腦等一系列腦區(qū)在高、低強(qiáng)度下的激活差異（高-低）與疼痛分辨力顯著相關(guān)。這一結(jié)果在數(shù)據(jù)集5中得到重復(fù)。然而，與疼痛模態(tài)不同，觸覺、聽覺和視覺模態(tài)下幾乎沒有體素與相應(yīng)的分辨力有相關(guān)關(guān)系。換用不同的分辨力指標(biāo)和匹配不同模態(tài)間的主觀評(píng)分依然得到了一致的結(jié)果?？梢姡弁创碳ふT發(fā)的腦區(qū)激活可特異地反映疼痛分辨力。

該研究揭示了疼痛分辨力穩(wěn)定且特異的神經(jīng)指標(biāo)，為經(jīng)典疼痛誘發(fā)腦響應(yīng)的功能意義提供了新解釋，加深了科學(xué)家對(duì)疼痛感知及其內(nèi)在機(jī)制的認(rèn)知。以往研究已證實(shí)，慢性疼痛病人的疼痛分辨力存在異常，且治療前的疼痛分辨力可以預(yù)測(cè)慢性疼痛的預(yù)后情況。因此，該研究發(fā)現(xiàn)的疼痛分辨力神經(jīng)指標(biāo)對(duì)臨床實(shí)踐中的慢性疼痛診治和個(gè)體化疼痛評(píng)估提供了重要啟示。

該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金、科技部科技創(chuàng)新2030-“腦科學(xué)與類腦研究”青年科學(xué)家項(xiàng)目、心理所等的支持。