天博中科院心理所研究揭示疼痛分辨力稳定且特异的神经指标—新闻—科学网

近日，中国科学院生理康健重点试验室胡理研究组哄骗脑电以及功效磁共振成像技能展现了痛苦悲伤分辩力不变且特异的神经指标。相干结果已经于线揭晓在Cell子刊Cell Reports Medicine，题为Selective and Replicable Neuroimaging-based Indicators of Pain Discriminability。

痛苦悲伤是人类没法纰漏的一个康健难题。对于在小我私家而言，痛苦悲伤带来的无尽疾苦可能激发抑郁症以致自尽；对于在整个社会而言，慢性痛苦悲伤患病率高达20%～50%，每一年给我国形成跨越数千亿人平易近币的经济丧失。为了更有用地促成镇痛要领开发以消弭痛苦悲伤，就需要深切理解痛苦悲伤的神经加工机制并开发痛苦悲伤的主观神经指标。然而，年夜大都痛苦悲伤刺激诱发的脑相应不具备痛苦悲伤特同性[1,2]，于是没法于临床运用中作为痛苦悲伤的特同性神经指标。

为相识决这一问题，胡理研究组创举性地将痛苦悲伤敏感性区别为绝对于敏感性以及差异敏感性这两个自力的观点。绝对于痛苦悲伤敏感性描画了个别对于不异痛苦悲伤刺激感知的差异，而差异痛苦悲伤敏感性（或者称为痛苦悲伤分辩力）则代表了个别区别差别痛苦悲伤刺激的威力。已经有研究凡是只探究了痛苦悲伤诱发脑相应以及绝对于痛苦悲伤敏感性的瓜葛，而轻忽了哪些神经相应可以或许反应差异痛苦悲伤敏感性 即便已经有研究证明了差异痛苦悲伤敏感性以及慢性痛苦悲伤有着紧密亲密联系关系[3,4]。为填补这一有余，胡理研究组开展了一项脑电研究以及一项功效磁共振成像研究，哄骗旌旗灯号检测论量化了觉得分辩力，考查了哪些神经指标反应了痛苦悲伤分辩力，并于五个年夜数据集中查验了这些神经指标的可反复性以及痛苦悲伤特同性。

脑电研究纳入了三个年夜数据集（数据集1～3，总N=366）。每一个数据集都接纳了不异的试验使命：给被试施加痛觉、触觉、听觉以及视觉四种觉得模态的刺激，每一种觉得模态均有高、低两种强度，末了要求被试对于刺激做出0～10的客观强度评分。成果显示，于数据集1中，高、低强度痛苦悲伤刺激诱发的N一、N2以及P2幅值差异（高-低）与基在旌旗灯号检测论的痛苦悲伤分辩力指标（AUC）存于显著相干（图1）。这一发明于数据集2以及3中获得了很好的反复。另外一方面，高、低强度下的幅值差异（高-低）却与响应的触觉、听觉、视觉分辩力不存于不变的相干瓜葛（图2）。深切阐发解除了可能的混合要素：换用差别的分辩力指标（AUC、d 、凹凸刺激强度下的评分差异）、婚配差别模态间的客观评分差异、婚配差别模态的AUC指标均不转变重要成果，依然只要痛苦悲伤模态下的脑电相应与分辩力有不变的相干瓜葛。

图1. 痛苦悲伤诱发脑电相应与分辩力不变相干

图2. 非痛刺激诱发脑电相应与分辩力无不变相干

功效磁共振成像研究获得了以及脑电研究一致的成果。该研究包罗两个年夜数据集（数据集4以及5，总N = 399），试验使命也是要求被试对于差别模态、强度的觉得刺激做出客观评分。对于数据集4的阐发成果显示，低级体感皮层、次级体感皮层、脑岛、前扣带回、丘脑等一系列脑区于高、低强度下的激活差异（高-低）与痛苦悲伤分辩力存于显著相干（图3）。这一成果也于数据集5中获得反复。然而，与痛苦悲伤模态差别，触觉、听觉以及视觉模态下险些没有体素与响应的分辩力有相干瓜葛（图4）。换用差别的分辩力指标以及婚配差别模态间的客观评分依然获得了一致的成果。可见，痛苦悲伤刺激诱发的脑区激活可特异地反应痛苦悲伤分辩力。

图3. 痛苦悲伤诱发脑区激活与分辩力不变相干

图4. 非痛刺激诱发脑区激活与分辩力无不变相干

研究成果展现了痛苦悲伤分辩力不变且特异的神经指标，为经典痛苦悲伤诱发脑相应的功效意思提供了新的注释，加深了人们对于痛苦悲伤感知及其内涵机制的理解。以往研究已经证明，慢性痛苦悲伤病人的痛苦悲伤分辩力存于异样，且医治前的痛苦悲伤分辩力可以猜测慢性痛苦悲伤的预后环境[3,4]。是以，该研究发明的痛苦悲伤分辩力神经指标也对于临床实践中的慢性痛苦悲伤诊治以及个别化痛苦悲伤评估提供了主要启迪。

该研究获得了国度天然科学基金 (3207106一、3182202五、32171077)、北京市天然科学基金（JQ22018）、科技部科技立异2030- 脑科学与类脑研究 青年科学家工程（2022ZD0206400）、中国科学院生理研究所科学基金(E2CX4015)等的资助。

论文第一作者为生理所玻士生张立波，通信作者为胡理研究员。

论文信息：

Zhang LB, Lu XJ, Huang G, Zhang HJ, Tu YH, Kong YZ, Hu L. (2022). Selective and replicable neuroimaging-based indicators of pain discriminability, Cell Reports Medicine, https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2022.100846

参考文献：

1. Mour�첩aux, A., Iannetti, G. D. (2009). Nociceptive laser-evoked brain potentials do not reflect nociceptive-specific neural activity. Journal of Neurophysiology, 101(6), 3258 3269.

2. Mouraux, A., Diukova, A., Lee, M. C., Wise, R. G., Iannetti, G. D. (2011). A multisensory investigation of the functional significance of the pain matrix. NeuroImage, 54(3), 2237 2249.

3. Naliboff, B. D., Cohen, M. J., Schandler, S. L., Heinrich, R. L. (1981). Signal detection and threshold measures for chronic back pain patients, chronic illness patients, and cohort controls to radiant heat stimuli. Journal of Abnormal Psychology, 90(3), 271 274.

4. Malow, R. M., Olson, R. E. (1981). Changes in pain perception after treatment for chronic pain. Pain, 11(1), 65 72.

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