“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知行為療法、正念冥想等方法，透過引導患者改變對疼痛的關注和認知方式，來“從上而下”地調控楔前葉的活動，從而減輕他們所感受到的整體痛苦。

手指不小心被劃傷，結果下一秒又碰到滾燙的開水，在這種情況下，我們感受到的痛苦似乎遠遠超過了兩種傷痛的簡單疊加。這種“痛上加痛”的體驗，僅僅是不同痛覺信號的累加，還是我們的大腦以一種更復雜的方式將這些信號“整合”起來，從而放大了痛感？

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在很多疾病中，病人遭受多種來源的疼痛，搞清楚這個問題能夠幫助醫生更好地對這些疼痛進行管理。近日，一項研究通過實驗揭示了人類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，或是將其整合為一種加劇的“多模態疼痛”，改變對疼痛的感知。該研究于2025年6月25日發表在《英國皇家學會學報B》（Proceedings of the Royal Society B）上，作者是中國科學院心理研究所孔亞卓團隊。

長久以來，科學家們已經認識到，疼痛是一種高度主觀的感受。它不僅受到傷害性刺激強度的影響，還會被我們的認知因素，例如他人給予的、關于如何感知疼痛的指示所左右。然而，大腦究竟是如何將來自不同源頭的疼痛信號，整合成一種統一的體驗，尤其是在涉及多種模式（multimodal）的復雜情境下，這個過程的具體機制一直不甚明朗。

為了探究大腦處理復合式疼痛的奧秘，研究團隊招募了多名參與者，并對他們施加熱、壓力以及電刺激等三種不同的傷害性刺激。這些刺激有時會單獨出現（單一模態），有時則會兩種結合出現（雙模態）。

實驗的關鍵之處在于，研究人員在部分試驗中加入了“知覺指令”（perceptual instructions）。他們會明確引導參與者，將注意力集中在感受“整體的疼痛體驗”上，而非分散的、單一的痛感。在整個過程中，研究人員使用功能性磁共振成像（fMRI）技術來記錄參與者的大腦活動，并同時收集他們對疼痛程度的主觀評分。

研究人員的指引和引導改變了參與者對疼痛的體驗。數據顯示，當參與者接收到“關注整體疼痛”的指令時，他們在遭受雙模態刺激后報告的疼痛等級，顯著高于沒有接收到該指令時的情況。這意味著，疼痛的放大效應，并非僅僅源于刺激的物理性疊加。更有趣的是，研究人員發現，當施加的刺激是低于疼痛閾值的、非痛性的溫和刺激時，這種由指令引導的痛感增強效應就完全消失了。

這些結果表明，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）的認知影響，也就是我們的思想和專注點，而不是刺激本身的簡單相加。大腦在這里扮演的不是一個被動的信號接收器，而是一個主動的“痛苦放大器”（amplifier）。

那么，大腦的哪個區域是這個復雜整合過程的“指揮中心”呢？透過fMRI影像，研究團隊鎖定了一個關鍵腦區——楔前葉（precuneus）。這是大腦中一個相對隱蔽的區域，藏在兩個大腦半球之間，緊鄰后扣帶皮層的后方。過去的研究已經知道它與自我意識、情景記憶等高級認知功能有關，而這次的研究則揭示了它在疼痛處理中的新角色。

分析發現，楔前葉在多模態疼痛整合過程中扮演了核心樞紐的角色。研究數據顯示，楔前葉的血氧濃度相依性（BOLD）反應的強度，與參與者報告的疼痛整合程度之間，存在顯著的正相關。簡單來說，當參與者報告感受到的“整合后”的疼痛越劇烈時，他們楔前葉的活化程度也越高。

不僅如此，研究團隊還觀察到楔前葉的大腦活動模式與參與者的主觀疼痛感知之間存在高度的相似性。這進一步說明，楔前葉在將各種分散的疼痛資訊，整合成一個連貫且被強化了的整體痛感體驗中，發揮著至關重要的作用。成像結果還指出，在整合過程中，楔前葉與角回（angular gyrus）和外側枕葉皮質（lateral occipital cortex）之間的連結也扮演了重要角色。

“這些發現為旨在解決復雜疼痛癥候群的多靶點干預措施提供了理論基礎”，作者們表示。過去，治療疼痛可能更側重于抑制來自單一源頭的信號，而這項研究顯示，疼痛的“知覺背景”（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知行為療法、正念冥想等方法，透過引導患者改變對疼痛的關注和認知方式，來“從上而下”地調控楔前葉的活動，從而減輕他們所感受到的整體痛苦。

參考文獻：

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