疼痛可以被“看见”吗

2023-10-19 14:14张田勘
百科知识 2023年19期
关键词:前脑看见脑区

张田勘

尽管疼痛不会每天发生,但疼痛可能伴随人的一生,外伤、疾病、衰老都可能导致身体疼痛。虽然几乎每个人都体验过疼痛,但大多数人很难把疼痛描述得具体而清楚。那么,疼痛能否像机体的其他一些疾病一样被“看见”呢?现在,最新的科学研究给出了答案。

疼痛是由全身各处的痛觉感受器激活的,这些痛觉感受器位于皮肤、肌肉、骨骼和其他组织内的游离神经末梢上。当机体受到各种伤害性刺激或者机体内部发生病变、炎症时,受损组织会释放一些致痛物质,如组织胺、缓激肽、5-羟色胺等化学递质。这些物质作用于游离神经末梢会引发痛觉冲动,并迅速传导至脊髓;然后,通过脊髓丘脑束和脊髓网状束上行至丘脑,并最终投射到大脑皮层,引起疼痛感觉。

疼痛是一种令人不快的感觉和情绪上的体验,与现有的或潜在的组织损伤有关。目前,医生常用《疼痛程度数字评估量表》评估患者的疼痛程度。患者可以使用0—10之间的数字来表示疼痛的程度,其中0表示无疼痛,10表示最剧烈的疼痛。在评估时,患者需选择一个最能代表自身疼痛程度的数字,或者由医护人员询问患者疼痛的严重程度,并根据患者的描述选择相应的数字。根据这个量表,轻度疼痛(1—3)可以描述为类似用力鼓掌的感觉,中度疼痛(4—6)可以描述为类似刀切到手、软组织挫伤或扭伤的感觉,重度疼痛(7—10)可以描述为类似重度血管性头痛或三叉神经痛的感觉。

然而,疼痛是一种主观感受,每个人对疼痛的感受都是独特的,只能通过患者的描述来表达。为了提供更客观的诊断和治疗方法,研究人员一直在努力将疼痛可视化。疼痛可视化意味着将痛感转化为可观察的形式,从而使医生和研究人员更好地理解和量化疼痛感受。

要实现疼痛可视化,通常需要借助各种检测仪器,如脑电仪和磁共振成像仪。然而,现有的仪器在观察疼痛时还不能完全满足需求,特别是在处理慢性疼痛方面存在一定的局限性。慢性疼痛常常被忽视,因为它不像急性疼痛那样明显,不容易观察,而且可能涉及多个身体系统的复杂相互作用。

根据磁共振成像结果,研究者发现,大脑中的前扣带回脑区和眶额前脑皮层脑区在疼痛中扮演重要角色。同时,越来越多的实验研究表明,大脑处理不同类型疼痛的机制并不相同。不过,研究者发现,磁共振成像并不能让疼痛“清晰可见”,而脑机接口可以通过计算机屏幕清晰地显示大脑的血流和生物信号。为了进一步理解疼痛的生理机制,美国加州大学旧金山分校的一个研究团队通过一种脑植入装置对4名慢性疼痛患者的前扣带回和眶额前脑皮层进行了数月的持续监测,并利用机器学习模型对监测数据进行了分析。研究结果表明,眶额前脑皮层是与慢性疼痛相关的关键脑区,并确定了大脑中的慢性疼痛生物标志物。

在这4名自愿参与研究的慢性疼痛患者中,有3人为卒中后疼痛,1人为幻肢痛。研究人员为志愿者植入一种对人体无害的芯片,并通过脑植入系统(Medtronic Activa PC+S)监测并记录其前扣带回和眶额前脑皮层的神经信号,监测时间持续3~6个月。同时,4名慢性疼痛患者会每天向研究人员报告病情,如描述疼痛类型、疼痛强度以及情绪感受等。

研究者发现,通过将大脑神经信号数据输入机器学习模型进行分析以及患者主观的疼痛评分数据,便能够将患者的疼痛可视化。实验研究发现,在预测和评估慢性疼痛状态时,相比于前扣带回,眶额前脑皮层的功率谱变化更为重要。其中,眶额前脑皮层的δ波是人们感到疼痛时常见的生物标志物,通过δ波便可以“看见”疼痛,也可以推测患者所感受的慢性疼痛的程度。研究人员发现,眶额前脑皮层的δ波功率與慢性疼痛的程度呈反比,即慢性疼痛患者感受到较高的痛感时,其眶额前脑皮层的δ波功率较低。因此,可以通过眶额前脑皮层的δ波功率变化让慢性疼痛可视化,并提供合理的止痛治疗方案。

同时,研究人员以不同温度刺激志愿者的身体部位来引起不同程度的急性疼痛,并观察大脑的反应。实验结果表明,仅通过前扣带回的活动,就能较为准确地推测急性疼痛的程度。因此,在推测急性疼痛的强度方面,前扣带回发挥的作用更大,因此研究人员能从这个脑区“看见”疼痛。

然而,目前关于疼痛可视化的研究仍处于初步阶段,还需要进一步的研究来验证其准确性和可行性。当前的疼痛可视化方法需要植入芯片,操作过程较为复杂,同时也可能带来安全隐患。因此,在临床应用方面,目前这种方法还不宜推广使用。

当然,如果医生能够通过计算机屏幕“看见”患者的疼痛,并将其与其他评估方法结合,将有助于提高诊断的准确性和治疗的效果。特别是对于那些无法准确表达疼痛感受的婴幼儿,疼痛的可视化将具有重要意义。如果这种技术能够在儿科领域得到应用,将极大地增强医生的诊疗精度,提高工作效率。

目前,全世界约有15亿人患有可导致慢性疼痛的疾病,因此研究者一直在寻找简单而有效的止痛方法。近期,一项来自挪威的研究表明,参与体育活动有助于缓解疼痛。该研究团队对10732名挪威成年人的部分生理数据进行了分析(数据来自一项大型人口调查研究),这些数据包括参与者自我报告的体育和体力活动水平与他们的疼痛耐受力水平。统计分析结果显示,与习惯久坐的参与者相比,喜欢运动的参与者的疼痛耐受力更高。然而,研究人员现在还无法对运动提高疼痛耐受阈值的机理进行解释。

这项研究为寻找缓解慢性疼痛的方法提供了新的线索,同时也强调了体育活动在促进身心健康方面的重要性。总体而言,在日常生活中我们应该积极参与体育活动,以增强体质、缓解慢性疼痛,改善生活质量。

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