医生通过记录脑电波终于“看到”了病人的慢性疼痛

每个人对疼痛的感受都不同。有些人可以坐上几个小时纹上一个手臂，而有些人则因为手指被扎而感到不安。由于疼痛是主观的，医生很难评估和治疗长期忍受疼痛的患者。

现在，神经学家已经成功地利用人的大脑信号来预测他们感受到的疼痛程度。这项规模虽小但前所未有的研究今天发表在《自然神经科学》杂志上，它发现了脑电波中的确凿线索，可以客观地衡量慢性疼痛和急性疼痛的强度。

这一发现是一项更大规模临床试验的一部分，该试验旨在创建一种个性化的大脑刺激疗法，为 5160 万患有慢性疼痛的美国人带来缓解。JAMA Network Open杂志上的另一项最新研究报告称，美国慢性疼痛的发病率与糖尿病、抑郁症和高血压等其他常见健康问题一样高。

“作者们首次能够在神经层面上理解和直观地展示急性和慢性疼痛体验之间的差异，”加州太平洋神经科学研究所的神经学家 Akanksha Sharma 表示，他没有参与这项研究。“这是一项新颖而重要的研究，它让我们了解了我们的大脑如何以及在何处感知和处理急性和慢性疼痛，并了解了个体大脑如何对慢性疼痛做出反应。”

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研究作者邀请了四位患有无法控制的长期疼痛的患者（三人正在从中风中恢复，一人患有幻肢综合症），植入追踪神经活动的植入物。这些患者已经用尽了所有的治疗方案。“他们尝试了药物、注射，但都不起作用。脑部手术是最后的手段，”加州大学旧金山分校的神经病学家和疼痛医学专家 Prasad Shirvalkar 说。

每位参与者都接受了深部脑刺激，这是一种医疗程序，就像大脑的起搏器一样。医疗团队在特定区域植入电极，以检测和记录与疼痛相关的两个大脑区域的电活动：前扣带皮层和眶额皮层。该技术通常用于治疗癫痫和帕金森氏症等神经系统疾病，但从未在慢性疼痛方面进行过测试。

在三到六个月的时间里，参与者回答了关于疼痛严重程度和性质的调查问卷。之后，他们立即按下遥控器，让电极植入物拍摄他们大脑活动的快照。然后，计算机使用这些记录和调查问卷的回复来建立模型，计算出每个患者的疼痛严重程度评分。眶额皮质的变化比其他任何大脑区域都更有助于提供个性化的神经特征。

“这些信息可以帮助为患者提供更多个性化治疗方案，”Sharma 说道。“如果我们能够客观地‘看到’患者的疼痛体验，那么我们就有可能通过新的干预措施调节大脑的这些区域，以减轻或改变疼痛的感知。”

大脑活动记录还显示了慢性疼痛和急性疼痛之间的差异。慢性疼痛的迹象与眶额皮质神经元放电方式的变化更密切相关。根据 Shirvalkar 的说法，这个大脑区域在塑造疼痛体验方面的作用尚未得到充分研究。另一方面，前扣带皮层因其在感知和处理全身疼痛方面的作用而广为人知。研究发现，这个大脑区域与急性疼痛更相关。

研究团队发现，他们无法将治疗研究中用于记录急性疼痛的大脑活动类型应用于现实世界中的慢性疼痛。“慢性疼痛并不是急性疼痛的更持久版本——它在大脑中有着根本的不同，有不同的回路，”Shirvalkar 解释道。

了解患者在急性疼痛和慢性疼痛方面的神经反应差异，有助于进一步针对最严重的不适症状制定个性化的大脑刺激疗法。加州纪念护理橙海岸医疗中心的疼痛管理专家梅哈特·米哈伊尔 (Medhat Mikhael) 未参与这项研究，他表示，这将有助于治疗最棘手的慢性疼痛病例，尤其是由中风和脑外伤引起的疼痛病例。

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虽然 Sharma 认为这项研究非常有趣，但她警告人们在解读数据并将其推广到所有神经性疼痛状况时要谨慎，因为试验中只有 4 个人。这项研究的作者表示，他们的下一个目标是招募 6 名患者，然后进入第二阶段试验，届时样本量将增加到 20 或 30 名患者。在大脑中植入手术植入物还存在改变生命的并发症风险。目前，Shirvalkar 表示，脑电图和功能性 MRI 等非侵入性方法无法长时间记录。然而，他希望有一天科技公司能够制造出追踪脑电波的小型可穿戴设备。

“治疗疼痛依赖于主观报告，或者依赖于疼痛患者如何向医生传达疼痛。并不是每个人的疼痛都会得到同等的信任或治疗，”国家疼痛宣传中心的执行董事兼创始人凯特·尼科尔森在给PopSci的电子邮件中写道。“出于这些原因，寻找疼痛的表型和客观测量方法就是寻找疼痛管理的圣杯。客观测量方法（如通过这项研究发现的方法）如果有效并得到验证，有望改变疼痛的评估和治疗。”