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疼痛敏感性的脑机制研究：来自功能磁共振成像研究的证据

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1. 文献综述

1.1 疼痛

1.2 疼痛理论

1.3 疼痛敏感性

1.4 疼痛敏感性的影响因素

1.5 疼痛敏感性的神经科学研究进展

2. 问题的提出及研究框架

2.1 问题的提出

2.2 研究框架

2.3 本研究的创新之处

3. 实验研究

3.1 研究一 疼痛敏感性的行为学研究

3.2 研究二 疼痛加工的脑成像元分析

3.3 研究三 疼痛敏感性的VBM研究

3.4 研究四 疼痛敏感性的静息态功能磁共振研究

4. 总讨论

5. 研究结论与不足

5.1 研究结论

5.2 研究的不足与未来展望

参考文献

致谢

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摘要

疼痛是与实际的或潜在的组织损伤有关的一种非常普遍而复杂的生理现象。作为一种主观体验，疼痛会受到认知、动机、情绪情感等个体因素的影响。因此，疼痛是一种高度个体化的感觉体验，个体对相同的疼痛刺激所感受到的疼痛强度并不一定会相同。疼痛敏感性是个体对疼痛刺激感知的能力，反映了疼痛在个体间高度的独特性。随着疼痛相关研究的不断深入，疼痛敏感性受到人们的广泛关注。一般认为疼痛可分为疼痛的感觉辨别成分和情绪动机成分。疼痛的内外侧通路理论认为疼痛的传导通路可分为内侧传导通路和外侧传导通路，分别负责传递疼痛的情感信息和感觉信息，参与疼痛情绪和感觉成分的编码。但是，目前还不明确疼痛敏感性的个体差异是由个体在疼痛的感觉成分还是情绪动机成分上的加工存在差异所引起的？本研究从行为学和神经影像学两个层面出发，探讨疼痛敏感性的个体差异的脑机制。
　　本研究主要内容包括：⑴通过对70名健康大学生激光刺激疼痛阈限和刺激主观评价等行为学方面的测量。我们根据激光刺激疼痛阈限强度的高低将被试分为高、低疼痛敏感性组，研究两组被试对相同强度（3J）激光刺激的强度和新异性的主观评分是否存在差异。结果发现，无论在左手还是右手，高、低疼痛敏感性组对相同强度的刺激强度的疼痛强度评分和新异性评分都存在显著性的组间差异，高疼痛敏感性组的强度和新异性的评分都显著地高于低疼痛敏感性组，但二者在性别因素上的差异并不显著。⑵使用NeuroSynth的方法对已有的疼痛相关的脑成像研究进行元分析。元分析结果显示，与疼痛加工密切相关的脑区有：右侧中央前回、左侧中央后回、左侧额中回，内侧额叶、右侧中扣带回、左侧前扣带回、左侧脑岛、左侧枕中回、右侧小脑前小叶和左侧小脑后小叶。已有的相关研究认为，与疼痛感觉辨别成分加工相关的外侧疼痛系统的脑区主要有丘脑和初级感觉皮层，前扣带回、脑岛是负责情绪动机加工的内侧疼痛系统的主要脑区。因此，我们将这些脑区定义为感兴趣区（ROI），进行下一步的分析。⑶运用GMV和ReHo、ALFF分别对个体的大脑灰质体积和静息态活动进行ROI分析，来探索疼痛敏感性个体差异的原因。ROI分析发现，内、外侧疼痛系统在疼痛敏感性形成中所起的作用确实存在差异。有关大脑灰质体积的研究发现，高敏感性组被试的双侧初级感觉皮层S1的GMV显著大于低疼痛敏感性组。静息态核磁共振的研究发现，高疼痛敏感性组在右侧初级感觉皮层的ReHo值显著性的大于低敏感性组，而低疼痛敏感性组在右侧脑岛上的ALFF值显著性的大于高敏感性组。研究表明，高低疼痛敏感性组在S1上确实存在差异，高疼痛敏感性组初级感觉皮层的功能较低敏感性组高。因此，不同疼痛敏感性组之间的个体差异可能是由于个体对疼痛感觉成分加工偏差引起的。⑷综合采用行为学、脑影像元分析和功能磁共振的技术方法对疼痛敏感性的行为学特点及其相关的神经机制进行探索。行为学研究发现个体对相同强度疼痛刺激的强度和新异性的主观感受确实存在个体差异。元分析的结果与现有的结果基本一致，主要集中在“疼痛矩阵”的核心脑区范围内。对各ROI的功能磁共振研究发现，不同疼痛敏感性的个体在外侧疼痛系统的初级感觉皮层S1的灰质体积和大脑自发活动存在显著性的组间差异。本研究的结果表明，疼痛敏感性的个体间差异可能源于个体对疼痛刺激感觉辨别成分加工的不同。本研究能够帮助我们深入理解疼痛敏感性的神经加工机制，并为进一步的临床治疗中理解疼痛敏感性奠定基础。

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