當疼痛同時來自多個源頭時——例如，紙片劃破皮膚后又接觸熱水——這種體驗可能顯得格外強烈。但這種強烈的痛感只是不同刺激引起感覺的簡單相加，還是大腦通過某種方式整合這些信號，從而放大了整體痛感？
研究人員早已知道，疼痛是高度主觀的，不僅受到傷害性刺激強度的影響，還受到認知因素的調(diào)節(jié)，比如對疼痛的感知指導。然而，大腦如何將不同的疼痛信號整合成一個統(tǒng)一的體驗，尤其是在涉及多種刺激源的復雜狀況中，這一點此前并不十分明確。
發(fā)表在《Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences》的新研究揭示了感知指導如何影響人類大腦對疼痛的整合，例如指導參與者將疼痛體驗為獨立的感覺還是一個整合的多模式整體。該研究不僅詳細分析了這一過程的運作機制，還識別了其相關的神經(jīng)基礎。
由中國科學院心理研究所的孔亞卓博士領導的研究團隊發(fā)現(xiàn)，當參與者按照感知指導去體驗疼痛時，多模式疼痛的整合過程顯著增強了整體疼痛感知，這種增強效應超越了單純由觸覺、溫熱等身體感覺輸入疊加所能解釋的程度。研究人員還發(fā)現(xiàn)，這一整合過程主要由楔前葉執(zhí)行，該腦區(qū)位于大腦兩半球之間、后扣帶皮層后方。
研究團隊設計了一系列實驗，參與者的腳部同時接受熱、壓力和電刺激（根據(jù)摘要補充刺激部位）。這些刺激被單獨施加（單一模式）或組合施加（雙重模式），實驗條件包括有或沒有指導參與者集中注意力于整體的疼痛體驗。實驗中使用功能性磁共振成像（fMRI）記錄腦部活動，并同步收集參與者的主觀疼痛評分。
圖片鏈接：https://www.eurekalert.org/multimedia/1079376
圖片信息：A. 實驗設置；B. 在感知指導下，聯(lián)合疼痛評分與單一模式疼痛評分存在顯著差異；C. 楔前葉激活強度與疼痛整合效應呈正相關；D. 楔前葉的大腦活動與參與者對混合疼痛狀況的疼痛感知之間具有很強的相似性
結果表明，在雙重模式刺激下，當參與者被指導專注于整體疼痛時，他們報告的疼痛等級顯著高于沒有這種指導時的評分。有趣的是，當刺激強度低于疼痛閾值（即非傷害性刺激）時，這種由指導引發(fā)的疼痛感知增強現(xiàn)象消失了。這些發(fā)現(xiàn)表明，整合帶來的疼痛放大效應在很大程度上依賴于自上而下的認知調(diào)節(jié)（如感知指導），而非不同刺激引起感覺的簡單相加。
楔前葉被確定為多模式疼痛整合過程中的關鍵樞紐。研究發(fā)現(xiàn)，楔前葉的血氧水平依賴（BOLD）信號強度與整合程度量化后的疼痛評分之間存在顯著的正相關關系。此外，楔前葉的神經(jīng)活動模式與參與者報告的疼痛感知模式之間表現(xiàn)出高度相似性，這進一步表明楔前葉在將疼痛信息整合為一個連貫且強度被放大的疼痛體驗中發(fā)揮著核心作用。
該研究確證了楔前葉在多模式疼痛整合過程中的關鍵作用，以及感知指導在顯著提升整體疼痛感知體驗中的重要性。
“這些發(fā)現(xiàn)為管理復雜疼痛狀況的多維度方法提供了理論基礎，”孔博士表示。“理解感知情境如何調(diào)控疼痛整合，能為未來研究提供啟示，尤其是在面對復雜或難以明確定位的疼痛體驗時。”
期刊：Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences
DOI：10.1098/rspb.2025.1229
