腦部掃描可精確測量人類疼痛 腦部掃描可精確測量人類疼痛

腦部掃描可精確測量人類疼痛

腦部掃描可精確測量人類疼痛

疼痛可能是因人而異的,但當面對劇烈的燒傷時,人們的大腦似乎都會做出相同的反應。

一組研究人員對受試者的前臂施加了不同溫度(從 44.3°C 到 49.3°C)的熱刺激,受試者感到疼痛。隨後,研究人員利用腦部掃描準確地評估了受試者的疼痛程度,甚至能夠區分相差僅一度的疼痛溫度。沿著這條思路進行的進一步研究有望最終實現對身體疼痛的客觀測量,但這距離目標仍有很長的路要走。

下一步的直接目標是觀察其他類型的疼痛,例如壓力過大引起的疼痛,是否也能像熱刺激一樣產生可測量的、一致的反應。而慢性疼痛(通常與疾病有關)的成因,則是另一個需要攻克的難題。

科羅拉多大學博爾德分校的研究員、該研究的首席科學家托爾·瓦格爾告訴《大眾科學》雜誌,這項研究是近期少數幾項嘗試透過功能性磁振造影(fMRI)掃描來量化人們疼痛程度的研究之一。他也表示,這項研究是首個達到如此精確度的研究。

目前,如果醫生想要測量或記錄患者的疼痛程度,通常的做法是直接詢問患者,或讓患者用1到10分來描述疼痛程度。韋格爾表示,這始終是診斷中非常重要的一部分,但如果能有更客觀的測量方法,或許會有所幫助。有些人,例如幼兒、老年人或某些殘疾人士,溝通能力有限。還有一些人可能會低估自己的疼痛程度,或者他們的描述不太容易被相信。

「提供客觀的評估方法可以幫助人們避免治療不足,」韋格爾說。他指出,先前的研究表明,女性和少數族裔報告的疼痛程度與白人男性相同,但他們獲得的止痛藥卻更少,這或許是因為醫生有意或無意地不相信他們的疼痛描述。

在這項研究中,瓦格爾和來自美國幾所大學的研究人員分析了一系列實驗中114名受試者的腦部掃描數據。他們將「熱痛」刺激下的腦部掃描與預期疼痛但尚未體驗到疼痛的人、回憶疼痛的人以及因觀看前任照片而體驗到社交痛苦的人的腦部掃描進行了比較。 (先前的研究表明,社交痛苦與生理疼痛涉及大腦中許多相同的區域。「沒有什麼比社交痛苦更像生理疼痛了,」瓦格爾說。)最後,研究人員還觀察了給受試者服用類似嗎啡的止痛藥後大腦的反應。

透過將所有掃描資料輸入電腦程式,韋格和他的團隊發現,所有參與者的大腦掃描結果都存在一種共同的模式,這種模式僅在疼痛性熱刺激下才會出現。韋格表示,利用這種疼痛特徵,他們能夠以90%到100%的準確率評估人們對特定溫度刺激的疼痛反應。

韋格爾正在進行或計劃進行多項新研究。他正在尋找可能與壓力、電擊、寒冷以及其他各種不適感引起的疼痛相關的腦部掃描特徵。他想了解心理狀態、注意力分散和其他幹預措施如何影響疼痛相關的腦部掃描結果。此外,他還會尋找與悲傷、快樂和憤怒等情緒相關的模式。

他和同事們今天在《新英格蘭醫學雜誌》上發表了他們對熱痛的研究成果。