每个人对疼痛的感知都不同。有些人可以忍受几个小时纹身，而另一些人则对被针刺手指感到不适。由于 疼痛是主观的，医生很难评估和治疗患有慢性疼痛的患者。
现在，神经科医生已经成功地利用患者的大脑信号来预测他们感受到的疼痛程度。这项今天发表在《Nature Neuroscience》杂志上的小型但前所未有的研究，在脑电波中发现了可以客观测量慢性疼痛与急性疼痛强度的线索。
这些发现是旨在创造个性化脑刺激疗法的一项更大规模临床试验的一部分，该疗法有望为 5160 万美国慢性疼痛患者 带来缓解。最近发表在《JAMA Network Open》杂志上的另一项研究报告称，美国慢性疼痛的发生率与糖尿病、抑郁症和高血压等常见健康问题相当。
“作者首次能够在神经层面理解和可视化急性疼痛和慢性疼痛体验之间的差异，”加州神经科学研究所的神经科医生 Akanksha Sharma 说，她没有参与这项研究。“这是新颖且重要的，了解我们的大脑如何以及在哪里感知和处理急性疼痛和慢性疼痛，并了解个体大脑如何响应慢性疼痛而重塑。”
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研究作者邀请了四名患有无法控制的长期疼痛的患者——三名正在从中风中恢复，一名患有幻肢综合征——接受了追踪神经活动的植入物。这些患者已经用尽了所有治疗方案。“他们尝试了药物、注射，但都没有效果。脑部手术是最后的手段，”加州大学旧金山分校的神经科医生和疼痛医学专家、该研究的首席作者 Prasad Shirvalkar 说。
每位参与者都接受了深度脑刺激，这是一种作用于大脑的起搏器。医疗团队在特定区域植入了电极，以检测和记录与疼痛相关的两个大脑区域的电活动：前扣带皮层和眶额叶皮层。该技术常用于 癫痫和帕金森病等神经系统疾病，但从未用于慢性疼痛的研究。
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。之后，他们立即按下遥控器，让植入的电极捕捉他们大脑活动的快照。然后，计算机利用记录和调查结果来构建模型，计算每位患者的疼痛严重程度评分。眶额叶皮层的变化比任何其他大脑区域更能为个性化神经信号提供信息。
“这些信息可以帮助推动更具定制化的治疗方案，”Sharma 说。“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来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区别。慢性疼痛的迹象与眶额叶皮层神经元放电方式的变化更强烈相关。Shirvalkar 认为，这个大脑区域在塑造疼痛体验方面的作用研究不足。另一方面，前扣带皮层更常被认为在感知和处理全身疼痛方面起作用。研究发现，该大脑区域与急性疼痛更相关。
研究团队发现，他们无法将用于描述急性疼痛的脑活动类型应用于现实世界中的慢性疼痛。“慢性疼痛并非急性疼痛的延续——它在大脑中从根本上是不同的，涉及不同的神经回路，”Shirvalkar 解释说。
理解患者在急性疼痛和慢性疼痛方面神经连接的差异，有助于进一步发展针对最严重不适的个性化脑刺激疗法。加州 MemorialCare Orange Coast 医学中心的疼痛管理专家 Medhat Mikhael（他没有参与这项研究）说，这将有助于治疗最难治的慢性疼痛病例，尤其是那些源于中风和创伤性脑损伤的病例。
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虽然 Sharma 认为这项工作令人着迷，但她也警告人们在解释数据和将其推广到所有神经病理性疼痛病症时要谨慎，因为该试验只有四名参与者。研究作者表示，他们的下一个目标是招募六名患者，然后进入二期试验，患者人数将增加到 20 或 30 名。植入大脑的侵入性手术也存在改变生活的并发症风险。Shirvalkar 表示，目前 非侵入性方法，如脑电图和功能性 MRI，无法进行长时间记录。然而，他希望有一天科技公司能够制造出能够追踪脑电波的小型可穿戴设备。
“治疗疼痛依赖于主观报告，或者依赖于患者如何向医生描述他们的疼痛。并非所有人的疼痛都能得到同等的相信和治疗，”国家疼痛倡导中心执行董事兼创始人 Kate Nicholson 在给《PopSci》的电子邮件中写道。“因此，寻找疼痛的表型和客观测量指标，就是在疼痛管理领域寻找圣杯。客观测量（如本研究发现的），如果有效且经过验证，有望改变疼痛的评估和治疗方式。”
