研究揭示大脑整合多种痛感路径

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在很多疾病中，病人遭受多种来源的疼痛，搞清楚这个问题能够帮助医生更好地对这些疼痛进行管理。近日，一项研究通过实验揭示了人类大脑如何被研究者的指令所影响，将疼痛感知为分离的感觉，或是将其整合为一种加剧的“多模态疼痛”，改变对疼痛的感知。该研究于2025年6月25日发表在《英国皇家学会学报B》（Proceedings of the Royal Society B）上，作者是中国科学院心理研究所孔亚卓团队。

长久以来，科学家们已经认识到，疼痛是一种高度主观的感受。它不仅受到伤害性刺激强度的影响，还会被我们的认知因素，例如他人给予的、关于如何感知疼痛的指示所左右。然而，大脑究竟是如何将来自不同源头的疼痛信号，整合成一种统一的体验，尤其是在涉及多种模式（multimodal）的复杂情境下，这个过程的具体机制一直不甚明朗。

为了探究大脑处理复合式疼痛的奥秘，研究团队招募了多名参与者，并对他们施加热、压力以及电刺激等三种不同的伤害性刺激。这些刺激有时会单独出现（单一模态），有时则会两种结合出现（双模态）。

实验的关键之处在于，研究人员在部分试验中加入了“知觉指令”（perceptual instructions）。他们会明确引导参与者，将注意力集中在感受“整体的疼痛体验”上，而非分散的、单一的痛感。在整个过程中，研究人员使用功能性磁共振成像（fMRI）技术来记录参与者的大脑活动，并同时收集他们对疼痛程度的主观评分。

研究人员的指引和引导改变了参与者对疼痛的体验。数据显示，当参与者接收到“关注整体疼痛”的指令时，他们在遭受双模态刺激后报告的疼痛等级，显著高于没有接收到该指令时的情况。这意味着，疼痛的放大效应，并非仅仅源于刺激的物理性叠加。更有趣的是，研究人员发现，当施加的刺激是低于疼痛阈值的、非痛性的温和刺激时，这种由指令引导的痛感增强效应就完全消失了。

这些结果表明，我们感受到的整合性剧痛，在很大程度上依赖于一种由上而下（top-down）的认知影响，也就是我们的思想和专注点，而不是刺激本身的简单相加。大脑在这里扮演的不是一个被动的信号接收器，而是一个主动的“痛苦放大器”（amplifier）。

那么，大脑的哪个区域是这个复杂整合过程的“指挥中心”呢？透过fMRI影像，研究团队锁定了一个关键脑区——楔前叶（precuneus）。这是大脑中一个相对隐蔽的区域，藏在两个大脑半球之间，紧邻后扣带皮层的后方。过去的研究已经知道它与自我意识、情景记忆等高级认知功能有关，而这次的研究则揭示了它在疼痛处理中的新角色。

分析发现，楔前叶在多模态疼痛整合过程中扮演了核心枢纽的角色。研究数据显示，楔前叶的血氧浓度相依性（BOLD）反应的强度，与参与者报告的疼痛整合程度之间，存在显著的正相关。简单来说，当参与者报告感受到的“整合后”的疼痛越剧烈时，他们楔前叶的活化程度也越高。

不仅如此，研究团队还观察到楔前叶的大脑活动模式与参与者的主观疼痛感知之间存在高度的相似性。这进一步说明，楔前叶在将各种分散的疼痛资讯，整合成一个连贯且被强化了的整体痛感体验中，发挥着至关重要的作用。成像结果还指出，在整合过程中，楔前叶与角回（angular gyrus）和外侧枕叶皮质（lateral occipital cortex）之间的连结也扮演了重要角色。

“这些发现为旨在解决复杂疼痛症候群的多靶点干预措施提供了理论基础”，作者们表示。过去，治疗疼痛可能更侧重于抑制来自单一源头的信号，而这项研究显示，疼痛的“知觉背景”（perceptual context）同样重要。在疼痛管理中，除了药物和物理治疗，或许可以更多地融入认知行为疗法、正念冥想等方法，透过引导患者改变对疼痛的关注和认知方式，来“从上而下”地调控楔前叶的活动，从而减轻他们所感受到的整体痛苦。