腦與心智科學(xué)研究所副教授曾明宗團(tuán)隊(duì) 解碼人類痛覺的大腦機(jī)制

人類的痛覺受到個(gè)人的認(rèn)知與情緒狀態(tài)所影響。當(dāng)服用深信可以止痛的藥物時(shí)，即使藥物本身不具止痛成分，依然能感覺到疼痛減輕，這種現(xiàn)象被稱作「安慰劑效應(yīng)」。為什麼明明不具止痛成分，卻感到痛覺減輕了？

臺(tái)大腦與心智科學(xué)研究所副教授曾明宗與其研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行一項(xiàng)功能性磁振造影 (functional Magnetic Resonance Imaging) 實(shí)驗(yàn)，試圖回答這個(gè)有趣的問題。藉由紀(jì)錄受試者的情緒反應(yīng)與痛覺評(píng)分，他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)預(yù)期疼痛增加時(shí)，受試者會(huì)感到焦慮，導(dǎo)致對(duì)疼痛的感受增加。相反地，預(yù)期疼痛減少會(huì)產(chǎn)生相對(duì)愉悅的情緒，因此降低疼痛的感受。研究團(tuán)隊(duì)藉由運(yùn)算模型 (computational model) 進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，受試者過去的痛覺經(jīng)驗(yàn)以及當(dāng)下痛覺刺激所引起的情緒會(huì)參與大腦的資訊整合，決定最終的痛覺感受。

功能性磁振造影的結(jié)果顯示，當(dāng)預(yù)期增痛透過產(chǎn)生焦慮情緒去調(diào)節(jié)痛覺時(shí)，會(huì)造成人類大腦的杏仁核(amygdala)活化，而預(yù)期減痛所產(chǎn)生的愉悅情緒則是由內(nèi)側(cè)眼眶皮質(zhì)(medial orbitofrontal cortex)負(fù)責(zé)處理，並且這兩個(gè)腦區(qū)分別透過和前扣帶皮質(zhì)(anterior cingulate cortex)以及海馬迴(hippocampus)的功能性聯(lián)結(jié)去整合預(yù)期與實(shí)際痛覺刺激的訊號(hào)，產(chǎn)生受試者所感受到的疼痛。此外，當(dāng)受試者預(yù)期增痛時(shí)，前扣帶皮質(zhì)的預(yù)測(cè)誤差訊號(hào)(prediction error signal)會(huì)被抑制，受試者也就不會(huì)更新自己的預(yù)期強(qiáng)度，因此得以維持預(yù)期所造成的增痛效果。

這項(xiàng)研究解碼人類大腦處理痛覺的神經(jīng)機(jī)轉(zhuǎn)，有助於解釋為何慢性疼痛患者常伴隨著異常的痛覺預(yù)期與情緒反應(yīng)，為研發(fā)治療方式帶來另一道曙光。研究成果已發(fā)表在國際神經(jīng)科學(xué)協(xié)會(huì)(Society for Neuroscience)出版的神經(jīng)科學(xué)期刊The Journal of Neuroscience，並被評(píng)選為該期重點(diǎn)研究(This Week in The Journal)。此研究主要由博士班研究生蔡昕蕓同學(xué)完成，蔡同學(xué)於2018年碩士班畢業(yè)後續(xù)讀博士班，於審稿過程中追加新實(shí)驗(yàn)，努力完成期刊審查的所有要求。此計(jì)畫由國科會(huì)研究經(jīng)費(fèi)支持，腦造影部分於臺(tái)大校總區(qū)的身體、心靈、文化整合影像研究中心完成，特此致謝。

曾明宗副教授實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站：https://paingibms.weebly.com/
研究全文：https://www.jneurosci.org/content/44/17/e1627232024