科学家在大脑中发现治疗慢性疼痛的新线索 - 《华尔街日报》

植入四名患者脑部的电极捕捉到了慢性疼痛的详细精确图像。

这项5月22日发表于《自然·神经科学》的新研究指出，神经科学家表示这些大脑区域可能成为未来治疗的靶点，同时增进了我们对某些人为何会发展为顽固性慢性疼痛的理解。

科学家为四名长期遭受身体部位不明灼痛的研究参与者手术植入电极。研究人员持续数月收集数据，运用机器学习模型分析数据流，最终锁定了与受试者慢性疼痛程度波动对应的脑电信号。

这项发现为困扰数百万美国人的慢性疼痛提供了罕见的脑活动观测窗口。

研究团队发现，当受试者感受慢性疼痛时，前额后方脑区会呈现低频电活动。但受试者接触高温探针时，另一脑区被激活，表明急性创伤疼痛与慢性疼痛的运作机制不同。

“慢性疼痛本质上是一种独立疾病，并非普通疼痛的简单延续，“研究作者、加州大学旧金山分校医学中心疼痛科医师兼神经学家普拉萨德·希尔瓦尔卡博士表示。

这项研究朝着为患者疼痛提供客观、普遍衡量标准迈出了一步，Shirvalkar表示，这将增强医生现有的评估手段——目前医生只能让患者用评分量表自述疼痛程度。

参与研究的患者在图表上标注了疼痛部位及强度等级，从轻微（绿色）到剧烈（红色）不等。图片来源：Prasad Shirvalkar美国疾病控制与预防中心数据显示，五分之一的美国成年人患有慢性疼痛，定义为过去三个月内大部分时间持续存在的疼痛。这些疼痛可能包括偏头痛、背痛、癌症或关节炎相关疼痛，以及早已痊愈的旧伤引发的持续性疼痛。约1900万人因严重慢性疼痛影响工作能力或日常生活。

《美国医学会杂志》网络开放版本月发布的研究显示，2019至2020年间，新增慢性疼痛病例数超过高血压或糖尿病等其他慢性病。50岁以上人群患慢性疼痛的风险高于年轻群体。多数慢性疼痛患者一年后仍未康复。

目前对于慢性疼痛尚无有效疗法，部分原因在于其生物学机制尚不明确。“大多数治疗方案在多数情况下对多数患者都无效，“达特茅斯学院神经科学家兼心理学家托尔·瓦格表示，他未参与此项研究。

关节炎或炎症是导致某些慢性钝痛的原因。而大脑或神经系统中神经元异常放电，则被认为是引发另一类慢性刺痛和灼痛（包括研究受试者经历的幻肢痛和中风后疼痛）的诱因。

瓦格指出，研究中捕捉到剧烈慢性疼痛信号的眶额皮层，正是认知行为疗法最能显著改变的大脑区域之一。这项新数据为进一步发展针对慢性疼痛的心理和行为疗法提供了依据。

深部脑刺激疗法通过电极向大脑精准靶区输送电流，已在治疗帕金森病和抑郁症方面展现出一定潜力。北卡罗来纳大学医学院研究脑刺激的神经科学家弗拉维奥·弗罗利希表示，该方法也正被探索用于慢性疼痛治疗，而这项研究为电流刺激的靶向脑区提供了线索。他未参与此项研究。

“从脑电节律活动模式这场美妙的交响乐中，我们需要精准找出那个未调好乐器的演奏者，“弗罗利希解释道，“这篇论文确实为我们指明了在交响乐团中寻找问题乐手的位置，以及哪些特定音符未被正确演奏的关键线索。”

研究期间，三位年龄在50多岁的参与者在中风后开始感到身体一侧有灼烧性疼痛。第四位60多岁的女性参与者右腿膝盖以上被截肢，却仍能感受到缺失的小腿和脚部有灼烧和挤压般的幻肢痛。

在3至6个月里，参与者每天至少三次收到疼痛问卷短信，需即时报告疼痛程度。随后开启植入设备，该设备会测量约30秒的脑电脉冲。

研究团队运用机器学习工具分析数据中的慢性疼痛高峰与低谷时段，并与参与者自述的疼痛程度进行匹配。

“这项技术居然有效，本身就令人惊叹，“希尔瓦尔卡表示。

希尔瓦尔卡指出，当四名参与者经历剧烈疼痛时，其眶额皮质中的低频信号均呈现活跃状态。但每个人的疼痛特征——即整体脑电频率的精确组合模式——存在个体差异。

“这是一项令人振奋的概念验证研究，“宾夕法尼亚大学护理学院疼痛差异专家萨利玛·梅加尼（未参与该研究）评价道。她建议后续研究应纳入多样化样本：“我们知道社会经济风险因素和种族压力等过往经历会对疼痛感知产生深远影响。”

联系记者尼迪·苏巴拉曼请致信[email protected]

出现在2023年5月23日的印刷版中，标题为《脑部研究揭示慢性疼痛之谜》。