科學家在大腦中發現治療慢性疼痛的新線索 - 《華爾街日報》

植入四名患者腦部的電極捕捉到了慢性疼痛的詳細精確圖像。

這項5月22日發表於《自然·神經科學》的新研究指出，神經科學家表示這些大腦區域可能成為未來治療的靶點，同時增進了我們對某些人為何會發展為頑固性慢性疼痛的理解。

科學家為四名長期遭受身體部位不明灼痛的研究參與者手術植入電極。研究人員持續數月收集數據，運用機器學習模型分析數據流，最終鎖定了與受試者慢性疼痛程度波動對應的腦電信號。

這項發現為困擾數百萬美國人的慢性疼痛提供了罕見的腦活動觀測窗口。

研究團隊發現，當受試者感受慢性疼痛時，前額後方腦區會呈現低頻電活動。但受試者接觸高温探針時，另一腦區被激活，表明急性創傷疼痛與慢性疼痛的運作機制不同。

“慢性疼痛本質上是一種獨立疾病，並非普通疼痛的簡單延續，“研究作者、加州大學舊金山分校醫學中心疼痛科醫師兼神經學家普拉薩德·希爾瓦爾卡博士表示。

這項研究朝着為患者疼痛提供客觀、普遍衡量標準邁出了一步，Shirvalkar表示，這將增強醫生現有的評估手段——目前醫生只能讓患者用評分量表自述疼痛程度。

參與研究的患者在圖表上標註了疼痛部位及強度等級，從輕微（綠色）到劇烈（紅色）不等。圖片來源：Prasad Shirvalkar美國疾病控制與預防中心數據顯示，五分之一的美國成年人患有慢性疼痛，定義為過去三個月內大部分時間持續存在的疼痛。這些疼痛可能包括偏頭痛、背痛、癌症或關節炎相關疼痛，以及早已痊癒的舊傷引發的持續性疼痛。約1900萬人因嚴重慢性疼痛影響工作能力或日常生活。

《美國醫學會雜誌》網絡開放版本月發佈的研究顯示，2019至2020年間，新增慢性疼痛病例數超過高血壓或糖尿病等其他慢性病。50歲以上人羣患慢性疼痛的風險高於年輕羣體。多數慢性疼痛患者一年後仍未康復。

目前對於慢性疼痛尚無有效療法，部分原因在於其生物學機制尚不明確。“大多數治療方案在多數情況下對多數患者都無效，“達特茅斯學院神經科學家兼心理學家托爾·瓦格表示，他未參與此項研究。

關節炎或炎症是導致某些慢性鈍痛的原因。而大腦或神經系統中神經元異常放電，則被認為是引發另一類慢性刺痛和灼痛（包括研究受試者經歷的幻肢痛和中風後疼痛）的誘因。

瓦格指出，研究中捕捉到劇烈慢性疼痛信號的眶額皮層，正是認知行為療法最能顯著改變的大腦區域之一。這項新數據為進一步發展針對慢性疼痛的心理和行為療法提供了依據。

深部腦刺激療法通過電極向大腦精準靶區輸送電流，已在治療帕金森病和抑鬱症方面展現出一定潛力。北卡羅來納大學醫學院研究腦刺激的神經科學家弗拉維奧·弗羅利希表示，該方法也正被探索用於慢性疼痛治療，而這項研究為電流刺激的靶向腦區提供了線索。他未參與此項研究。

“從腦電節律活動模式這場美妙的交響樂中，我們需要精準找出那個未調好樂器的演奏者，“弗羅利希解釋道，“這篇論文確實為我們指明瞭在交響樂團中尋找問題樂手的位置，以及哪些特定音符未被正確演奏的關鍵線索。”

研究期間，三位年齡在50多歲的參與者在中風後開始感到身體一側有灼燒性疼痛。第四位60多歲的女性參與者右腿膝蓋以上被截肢，卻仍能感受到缺失的小腿和腳部有灼燒和擠壓般的幻肢痛。

在3至6個月裏，參與者每天至少三次收到疼痛問卷短信，需即時報告疼痛程度。隨後開啓植入設備，該設備會測量約30秒的腦電脈衝。

研究團隊運用機器學習工具分析數據中的慢性疼痛高峯與低谷時段，並與參與者自述的疼痛程度進行匹配。

“這項技術居然有效，本身就令人驚歎，“希爾瓦爾卡表示。

希爾瓦爾卡指出，當四名參與者經歷劇烈疼痛時，其眶額皮質中的低頻信號均呈現活躍狀態。但每個人的疼痛特徵——即整體腦電頻率的精確組合模式——存在個體差異。

“這是一項令人振奮的概念驗證研究，“賓夕法尼亞大學護理學院疼痛差異專家薩利瑪·梅加尼（未參與該研究）評價道。她建議後續研究應納入多樣化樣本：“我們知道社會經濟風險因素和種族壓力等過往經歷會對疼痛感知產生深遠影響。”

聯繫記者尼迪·蘇巴拉曼請致信[email protected]

出現在2023年5月23日的印刷版中，標題為《腦部研究揭示慢性疼痛之謎》。