2024-12-10 22:45 来源:本站编辑
根据美国西北大学医学院的一项新研究,科学家们可以根据大脑两个区域之间的交叉“对话”程度和受伤后患者的焦虑程度,预测哪些患者会出现慢性疼痛。
研究表明,海马体(大脑的记忆中心)与大脑皮层(参与长期记忆储存)的交流越多,一个人就越有可能患上慢性疼痛。此外,一个人在车祸后的焦虑程度越高,科学家就越能准确地预测人们在车祸一年后报告的慢性疼痛。
这是第一个研究表明,在受伤后几天,大脑就能以一种赋予慢性疼痛发展风险的方式进行适应。
这项研究将于10月24日发表在《自然心理健康》杂志上。
该研究的第一作者、西北大学范伯格医学院麻醉学和疼痛医学助理教授保罗·布兰科说,海马体和大脑皮层之间的交流被认为是与受试者的事故和疼痛有关的新记忆形成的索引。“海马体负责将新记忆巩固为持久记忆,”他说。
虽然研究人员不知道为什么这种增强的连接是慢性疼痛的一个风险因素,但他们假设这些人的大脑已经编码了一种将头颈部运动与疼痛联系起来的强烈记忆。
“这会产生期望和联想,”布兰科说。“如果记忆具有很高的情感意义,那么它会使这些患者将这个动作与疼痛联系起来。当大脑接收到这些信号时,它会根据事故形成的痛苦记忆对它们给予更多的关注。”
“虽然我们通常认为疼痛只与受伤有关,但实际上是大脑构成了疼痛体验,”他说。“大脑会决定一个动作是否应该痛苦,我们认为这可能依赖于储存在记忆中的以前的经历。”
“现在我们知道这是一个关键的时期,当这种情况发生时,我们可以把我们的治疗努力集中在早期阶段,以预防慢性疼痛,而不是试图治愈它,这要困难得多,”通讯作者Apkar V. Apkarian说,他是转化疼痛研究中心主任,也是范伯格大学神经科学教授。
“由于焦虑在大脑变化中起着重要作用,因此在受伤后立即针对焦虑可能能够阻止这些变化,可能通过抗焦虑药物或其他药物,”Apkarian说。“未来通过药理学或神经调节技术针对海马活动和连通性的新疗法也是可能的。”
阿帕卡里安实验室在先前发表的研究中表明,除了损伤参数外,大脑在慢性疼痛的发展和维持中起着关键作用。但直到现在,人们对其中的机制仍然知之甚少。大脑是如何以及为什么使患者易患慢性疼痛的?是否存在一个大脑发生变化的关键时期,使患者面临慢性疼痛的风险?这项新研究回答了这些问题。
慢性疼痛给社会带来了沉重的负担,严重影响了全世界数百万患者的身心健康。在美国,目前约有330万成年人在颈椎扭伤后患有慢性疼痛,还有更多的人患有其他慢性疼痛。研究人员说,目前对慢性疼痛的治疗仍然很少,而且是不可接受的,因此很大一部分患者使用阿片类药物,导致全国阿片类药物持续流行。
这项大规模的纵向研究是由以色列理工学院、西北大学和麦吉尔大学合作进行的。研究人员收集了迄今为止最大的纵向脑成像数据集,招募了200多名鞭打患者,其中177人完成了磁共振成像测试。该研究的目的是确定从急性到慢性疼痛过渡的早期预测因素。这一患者群体为研究损伤后早期大脑变化提供了一个独特的机会,因为疼痛的发作可以追溯到事故发生的时间。数据收集于2016年3月至2021年12月。
患者在受伤后三天内接受了功能性磁共振成像,使研究人员能够在这个关键时间点检查与学习和记忆有关的大脑区域的活动。在接下来的12个月里,研究人员对这些患者进行了随访,评估他们的疼痛程度,并追踪哪些人出现了慢性疼痛,哪些人康复了。参与者还进行了大量的心理和心理物理测试,研究人员用这些测试来补充脑成像结果。
在短期内,研究人员计划进一步研究海马对损伤反应背后的潜在机制,通过评估哪些额外的生理因素(皮质醇、炎症)和心理因素(创伤和压力相关疾病、运动恐惧)可能进一步驱动这些大脑机制。他们还旨在测试这些发现是否可以推广到其他慢性疼痛状况。从长远来看,目标是在损伤后早期针对这些适应不良反应,以测试它们在慢性疼痛发展中的因果作用。这可能包括使用药物治疗、认知行为疗法或经颅磁刺激。
这篇论文的标题是“鞭伤和轻度脑外伤后几天内的海马可塑性不良”。
西北大学的另一位作者是安德鲁·d·维戈茨基。
本研究得到了美国国防部拨款W81XWH-15-1-0603、美国国家药物滥用研究所拨款P50DA044121和美国国立卫生研究院关节炎、肌肉骨骼和皮肤疾病研究所拨款R01AR074274的支持。