“痛上加痛”是怎么形成的？研究揭示大腦整合多種痛感路徑

·在疼痛管理中，除了藥物和物理治療，或許可以更多地融入認(rèn)知行為療法、正念冥想等方法，透過(guò)引導(dǎo)患者改變對(duì)疼痛的關(guān)注和認(rèn)知方式，來(lái)“從上而下”地調(diào)控楔前葉的活動(dòng)，從而減輕他們所感受到的整體痛苦。

手指不小心被劃傷，結(jié)果下一秒又碰到滾燙的開(kāi)水，在這種情況下，我們感受到的痛苦似乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了兩種傷痛的簡(jiǎn)單疊加。這種“痛上加痛”的體驗(yàn)，僅僅是不同痛覺(jué)信號(hào)的累加，還是我們的大腦以一種更復(fù)雜的方式將這些信號(hào)“整合”起來(lái)，從而放大了痛感？

視覺(jué)中國(guó) 圖

在很多疾病中，病人遭受多種來(lái)源的疼痛，搞清楚這個(gè)問(wèn)題能夠幫助醫(yī)生更好地對(duì)這些疼痛進(jìn)行管理。近日，一項(xiàng)研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)揭示了人類(lèi)大腦如何被研究者的指令所影響，將疼痛感知為分離的感覺(jué)，或是將其整合為一種加劇的“多模態(tài)疼痛”，改變對(duì)疼痛的感知。該研究于2025年6月25日發(fā)表在《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)B》（Proceedings of the Royal Society B）上，作者是中國(guó)科學(xué)院心理研究所孔亞卓團(tuán)隊(duì)。

長(zhǎng)久以來(lái)，科學(xué)家們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，疼痛是一種高度主觀的感受。它不僅受到傷害性刺激強(qiáng)度的影響，還會(huì)被我們的認(rèn)知因素，例如他人給予的、關(guān)于如何感知疼痛的指示所左右。然而，大腦究竟是如何將來(lái)自不同源頭的疼痛信號(hào)，整合成一種統(tǒng)一的體驗(yàn)，尤其是在涉及多種模式（multimodal）的復(fù)雜情境下，這個(gè)過(guò)程的具體機(jī)制一直不甚明朗。

為了探究大腦處理復(fù)合式疼痛的奧秘，研究團(tuán)隊(duì)招募了多名參與者，并對(duì)他們施加熱、壓力以及電刺激等三種不同的傷害性刺激。這些刺激有時(shí)會(huì)單獨(dú)出現(xiàn)（單一模態(tài)），有時(shí)則會(huì)兩種結(jié)合出現(xiàn)（雙模態(tài)）。

實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之處在于，研究人員在部分試驗(yàn)中加入了“知覺(jué)指令”（perceptual instructions）。他們會(huì)明確引導(dǎo)參與者，將注意力集中在感受“整體的疼痛體驗(yàn)”上，而非分散的、單一的痛感。在整個(gè)過(guò)程中，研究人員使用功能性磁共振成像（fMRI）技術(shù)來(lái)記錄參與者的大腦活動(dòng)，并同時(shí)收集他們對(duì)疼痛程度的主觀評(píng)分。

研究人員的指引和引導(dǎo)改變了參與者對(duì)疼痛的體驗(yàn)。數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)參與者接收到“關(guān)注整體疼痛”的指令時(shí)，他們?cè)谠馐茈p模態(tài)刺激后報(bào)告的疼痛等級(jí)，顯著高于沒(méi)有接收到該指令時(shí)的情況。這意味著，疼痛的放大效應(yīng)，并非僅僅源于刺激的物理性疊加。更有趣的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)施加的刺激是低于疼痛閾值的、非痛性的溫和刺激時(shí)，這種由指令引導(dǎo)的痛感增強(qiáng)效應(yīng)就完全消失了。

這些結(jié)果表明，我們感受到的整合性劇痛，在很大程度上依賴于一種由上而下（top-down）的認(rèn)知影響，也就是我們的思想和專(zhuān)注點(diǎn)，而不是刺激本身的簡(jiǎn)單相加。大腦在這里扮演的不是一個(gè)被動(dòng)的信號(hào)接收器，而是一個(gè)主動(dòng)的“痛苦放大器”（amplifier）。

那么，大腦的哪個(gè)區(qū)域是這個(gè)復(fù)雜整合過(guò)程的“指揮中心”呢？透過(guò)fMRI影像，研究團(tuán)隊(duì)鎖定了一個(gè)關(guān)鍵腦區(qū)——楔前葉（precuneus）。這是大腦中一個(gè)相對(duì)隱蔽的區(qū)域，藏在兩個(gè)大腦半球之間，緊鄰后扣帶皮層的后方。過(guò)去的研究已經(jīng)知道它與自我意識(shí)、情景記憶等高級(jí)認(rèn)知功能有關(guān)，而這次的研究則揭示了它在疼痛處理中的新角色。

分析發(fā)現(xiàn)，楔前葉在多模態(tài)疼痛整合過(guò)程中扮演了核心樞紐的角色。研究數(shù)據(jù)顯示，楔前葉的血氧濃度相依性（BOLD）反應(yīng)的強(qiáng)度，與參與者報(bào)告的疼痛整合程度之間，存在顯著的正相關(guān)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當(dāng)參與者報(bào)告感受到的“整合后”的疼痛越劇烈時(shí)，他們楔前葉的活化程度也越高。

不僅如此，研究團(tuán)隊(duì)還觀察到楔前葉的大腦活動(dòng)模式與參與者的主觀疼痛感知之間存在高度的相似性。這進(jìn)一步說(shuō)明，楔前葉在將各種分散的疼痛資訊，整合成一個(gè)連貫且被強(qiáng)化了的整體痛感體驗(yàn)中，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。成像結(jié)果還指出，在整合過(guò)程中，楔前葉與角回（angular gyrus）和外側(cè)枕葉皮質(zhì)（lateral occipital cortex）之間的連結(jié)也扮演了重要角色。

“這些發(fā)現(xiàn)為旨在解決復(fù)雜疼痛癥候群的多靶點(diǎn)干預(yù)措施提供了理論基礎(chǔ)”，作者們表示。過(guò)去，治療疼痛可能更側(cè)重于抑制來(lái)自單一源頭的信號(hào)，而這項(xiàng)研究顯示，疼痛的“知覺(jué)背景”（perceptual context）同樣重要。在疼痛管理中，除了藥物和物理治療，或許可以更多地融入認(rèn)知行為療法、正念冥想等方法，透過(guò)引導(dǎo)患者改變對(duì)疼痛的關(guān)注和認(rèn)知方式，來(lái)“從上而下”地調(diào)控楔前葉的活動(dòng)，從而減輕他們所感受到的整體痛苦。

參考文獻(xiàn)：

https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspb.2025.1229