計(jì)昱岐 周福慶
(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像科,南昌 330006)
慢性疼痛為常見的疾病之一,世界衛(wèi)生組織最近一項(xiàng)報(bào)道中提到,有1/3 的人口正在直接或間接遭受慢性疼痛的影響[1]。事實(shí)上,慢性疼痛除了帶來類似于急性疼痛的不適影響外,還會(huì)很大程度上影響病人生活質(zhì)量,甚至?xí)職?,給個(gè)人、家庭乃至社會(huì)都造成嚴(yán)重的精神和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),因此其受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。疼痛作為一種感覺、知覺,其感受與中樞神經(jīng)活動(dòng)是密不可分的。神經(jīng)影像學(xué)研究方法中的功能MRI (magnetic resonance imaging)技術(shù)可敏感探測到慢性疼痛病人大腦功能變化,這能給探討慢性疼痛病人多維度體驗(yàn)的中樞神經(jīng)機(jī)制提供客觀依據(jù)。已經(jīng)有越來越多的MRI 研究發(fā)現(xiàn),多種慢性疼痛病人中樞神經(jīng)系統(tǒng)的多個(gè)腦區(qū)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了改變,起初的研究多關(guān)注于不同慢性疼痛疾病病人大腦功能發(fā)生了什么樣的改變,雖然它們之間的改變有差異;有研究人員也意識(shí)到這些有差異的大腦區(qū)域或網(wǎng)絡(luò)有著一些相似性,如涉及注意、感覺、運(yùn)動(dòng)、情緒等多維度的前扣帶回、初級(jí)感覺皮質(zhì)、前額葉皮質(zhì)等及默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)、感覺運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等,其中部分區(qū)域的活動(dòng)一致或者完全相反。隨著對慢性疼痛研究的不斷深入,一些研究者同時(shí)發(fā)現(xiàn)疼痛有著其自己的特征,其中最為重要的一個(gè)特征是疼痛需要注意力。結(jié)合既往的研究成果及這一特征,Kucyi 等[2]提出了一個(gè)重要理論— “動(dòng)態(tài)疼痛連接組”。眾多研究者在這一理論的基礎(chǔ)上開展了相關(guān)研究,并取得了一定的成果。本文就目前關(guān)于動(dòng)態(tài)疼痛連接組的功能MRI 研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)行綜述,探討其新的研究方向。
國際疼痛學(xué)會(huì) (International Association for the study of Pain, IASP)將疼痛定義為與實(shí)際或潛在組織損傷相關(guān)的不愉快的感覺和情緒情感體驗(yàn),或與此相似的經(jīng)歷[3]。這種痛苦的體驗(yàn)涉及感覺、情感、認(rèn)知和社會(huì)多個(gè)維度。當(dāng)急性疼痛反復(fù)或者持續(xù)發(fā)作超過3 個(gè)月不愈合時(shí),會(huì)轉(zhuǎn)化為慢性疼痛,這一進(jìn)展過程需要中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與。疼痛的通路起自外周,初級(jí)傳入神經(jīng)元對各種類型的刺激做出反應(yīng),并沿著不同類型刺激相應(yīng)的初級(jí)傳入纖維進(jìn)行傳導(dǎo),到達(dá)二級(jí)神經(jīng)元(傷害性特異性神經(jīng)元等),后繼續(xù)通過脊髓丘腦和脊髓網(wǎng)狀束將信號(hào)傳遞到丘腦[4]。丘腦是處理感覺信息的區(qū)域,其神經(jīng)元最終投射到大腦的不同區(qū)域,包括初級(jí)和次級(jí)軀體感覺皮質(zhì)、腦島、前扣帶回皮質(zhì)和前額葉皮質(zhì)[5]。疼痛的調(diào)節(jié)是在這一通路上不同位置完成的,改變疼痛通路上的神經(jīng)活動(dòng)可以促進(jìn)或抑制疼痛。而且在整個(gè)疼痛通路中,還有下行抑制通路參與阻止疼痛的傳遞,從而減輕疼痛[4]。
當(dāng)傷害性刺激因素(化學(xué)、機(jī)械刺激等)反復(fù)或持續(xù)強(qiáng)烈刺激損傷外周神經(jīng)時(shí),傷害性疼痛傳導(dǎo)通路也會(huì)受損,傳至中樞會(huì)導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)一系列物理和生化反應(yīng)[4]。例如,傷害性神經(jīng)元反應(yīng)性增加、神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞過度激活、上行和下行疼痛調(diào)節(jié)通路失衡等。中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生這些反應(yīng)的病理生理基礎(chǔ)是神經(jīng)元突觸的可塑性,它可以敏化中樞傷害性感受系統(tǒng),導(dǎo)致疼痛過敏和持續(xù)性疼痛[6]。其中神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞釋放神經(jīng)遞質(zhì)、參與疼痛通路的分子、炎性細(xì)胞因子和趨化因子,并可能通過與神經(jīng)元受體的偶聯(lián)來促進(jìn)疼痛的傳遞[7];而且神經(jīng)元-神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用會(huì)影響疼痛的傳遞、處理和表達(dá),這一交互作用對慢性疼痛的發(fā)展和維持起著關(guān)鍵作用[8],這些反應(yīng)最終會(huì)引起臨床相關(guān)癥狀(如痛覺過敏、自發(fā)性疼痛、中樞敏化等)。故慢性疼痛也被認(rèn)為是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙[9]。
疼痛作為一種多維度體驗(yàn)和有意識(shí)的感覺,得益于Melzack 于1990 年提出的“神經(jīng)矩陣”設(shè)想,在隨后疼痛相關(guān)的研究中逐漸衍生出了“疼痛矩陣”的概念并對這一概念進(jìn)行了具體化定義。這一矩陣?yán)碚摰奶岢?,表明大腦可能并不存在所謂的“疼痛中心”,疼痛是由分布式神經(jīng)模式產(chǎn)生,通常由傷害性刺激輸入觸發(fā)。在這一設(shè)想提出后,諸多研究者對其展開了探索,發(fā)現(xiàn)疼痛激活的大多數(shù)腦區(qū)并不是專門針對疼痛的[10];并且功能成像技術(shù)還證實(shí)了許多疼痛刺激引起了大腦多個(gè)皮質(zhì)和皮質(zhì)下區(qū)域在時(shí)間和空間上聯(lián)合和協(xié)調(diào)激活[11]。這種激活模式則被認(rèn)為是疼痛病人身體自我的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的“疼痛的神經(jīng)標(biāo)志模式”,也就是“疼痛矩陣”,其中包含的大腦區(qū)域則被描述為“疼痛基質(zhì)”[12]。之后隨著關(guān)于疼痛的研究不斷發(fā)展,“疼痛矩陣”逐漸被具體地概念化為由幾個(gè)互相作用的網(wǎng)絡(luò)組成的系統(tǒng),這些網(wǎng)絡(luò)涉及了動(dòng)機(jī)、認(rèn)知和情感等諸多方面[13]。鑒于疼痛與意識(shí)之間的關(guān)系,從痛覺刺激到疼痛意識(shí)乃至疼痛意識(shí)的擴(kuò)展(如意識(shí)、記憶、自我等),大腦產(chǎn)生了3 個(gè)級(jí)別的疼痛矩陣[12],分別是:①一級(jí)矩陣:局限于皮質(zhì)的傷害性矩陣;②二級(jí)矩陣:皮下區(qū)域參與的知覺-注意矩陣;③三級(jí)矩陣:可在不改變前兩級(jí)矩陣情況下而改變疼痛體驗(yàn)的重新評估-疼痛矩陣;而疼痛的最終體驗(yàn)是以上具有遞進(jìn)復(fù)雜性的3 個(gè)大腦處理順序的卷積結(jié)果[12,14]。疼痛矩陣經(jīng)常被用來理解健康和疾病中疼痛的神經(jīng)機(jī)制,但該概念很容易誤導(dǎo)研究者只關(guān)注疼痛本身而忽略與疼痛相關(guān)的注意力、認(rèn)知和情感等之間的關(guān)系。隨著對疼痛機(jī)制研究的不斷深入,注意力波動(dòng)對疼痛感覺波動(dòng)的影響也逐漸受到大家關(guān)注。
一直以來,疼痛被認(rèn)為是一種對傷害性刺激的感受過程,但隨著大量神經(jīng)影像學(xué)研究的展開,疼痛與認(rèn)知和注意力之間的相互作用逐漸出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中。疼痛作為一種需要注意的感覺知覺,許多研究發(fā)現(xiàn)在明確認(rèn)知操縱下其與注意力互相影響[15],能引導(dǎo)我們遠(yuǎn)離其他環(huán)境刺激、持續(xù)的想法、情緒和沉思[16,17],從而可以極大地影響行為。相反,需要注意的是任務(wù)、刺激或想法會(huì)改變疼痛的特性,以及傷害性輸入的神經(jīng)處理[15]。功能MRI研究發(fā)現(xiàn)大腦活動(dòng)在靜息態(tài)和任務(wù)態(tài)下均存在著自發(fā)的波動(dòng)性[18],這種波動(dòng)可以強(qiáng)烈地影響一系列包括疼痛在內(nèi)的不同方面的行為和知覺[19]。自發(fā)的注意力波動(dòng)在許多疼痛實(shí)驗(yàn)中也得到了證實(shí),當(dāng)施予疼痛以外的外部刺激時(shí),受試者的注意力從疼痛上波動(dòng)開來。由此可以看出,疼痛是需要關(guān)注的,但這種關(guān)注是起伏不定的,即疼痛所需要的注意力是波動(dòng)的。利用功能MRI 方法在對疼痛感受的機(jī)制和其綜合性不斷的深入研究中,三個(gè)關(guān)鍵的神經(jīng)系統(tǒng)在這種疼痛的注意力波動(dòng)中起著重要作用,分別是凸顯網(wǎng)絡(luò)(salience network, SN)、默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(default mode network, DMN) 和下行疼痛調(diào)節(jié)系統(tǒng),它們之間存在動(dòng)態(tài)交互作用[20]。Kucyi 等[2]就提出了將疼痛視為一種“疼痛連接組”的動(dòng)態(tài)感受過程,即“動(dòng)態(tài)疼痛連接組”,這三個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)便是其重要組成部分(見表1)。
表1 動(dòng)態(tài)疼痛連接組
慢性疼痛調(diào)節(jié)的中樞機(jī)制涉及大腦感覺處理的改變和下行疼痛調(diào)制系統(tǒng)的功能障礙,這會(huì)導(dǎo)致大腦異常的生化代謝、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元的過度激活以及疼痛信息的放大,從而發(fā)生中樞敏化,這可能是持續(xù)性疼痛或慢性疼痛的重要機(jī)制。感覺知覺是由大腦區(qū)域的復(fù)雜神經(jīng)動(dòng)力學(xué)編碼的,例如慢性疼痛,越來越多的研究發(fā)現(xiàn)大腦網(wǎng)絡(luò)內(nèi)和網(wǎng)絡(luò)間的活動(dòng)也可以揭示產(chǎn)生和維持慢性疼痛及中樞神經(jīng)機(jī)制,其中默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(DMN)和凸顯網(wǎng)絡(luò)(SN)負(fù)責(zé)產(chǎn)生疼痛的意識(shí)[26]和知覺[27],在健康條件下兩者活動(dòng)是反相關(guān)的;下行調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)可以平衡上述兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的作用,促進(jìn)或抑制疼痛[28],而且MRI 在多種慢性疼痛的疾病中均檢測到動(dòng)態(tài)疼痛連接組的功能發(fā)生了改變。
SN 和DMN 是與疼痛的感覺、情感和認(rèn)知等相關(guān)的重要腦功能區(qū)域,其活動(dòng)與注意力密切相關(guān),它們之間的拮抗關(guān)系在疼痛成像中被廣泛記錄,例如,在疼痛誘導(dǎo)下前者表現(xiàn)出激活或活動(dòng)增加的狀態(tài),后者與之相反[20]。關(guān)于DMN 在慢性疼痛中的功能連接改變經(jīng)常被報(bào)導(dǎo),網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主要改變是連通性增加[29,30]。然而關(guān)于SN 在慢性疼痛中的變化卻很少被報(bào)道。與健康對照者相比,多發(fā)性硬化疼痛病人在特定頻段下(0.027~0.073 Hz, 0.073~0.198 Hz)DMN 的變異性明顯增高,在0.027~0.073 Hz 頻段下,混合神經(jīng)病理性疼痛病人與非神經(jīng)病理性疼痛病人間變異性存在差異[31]。一項(xiàng)關(guān)于三叉神經(jīng)痛病人的聚類分析發(fā)現(xiàn),大腦網(wǎng)絡(luò)存在兩種狀態(tài),在其中一種狀態(tài)下,DMN 表現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)內(nèi)和跨網(wǎng)絡(luò)之間的耦合,而且在狀態(tài)2 中SN 出現(xiàn)頻率很高,而且與DMN 間表現(xiàn)出強(qiáng)烈的正相關(guān);而DMN 和SN 內(nèi)部分區(qū)域在同一模塊內(nèi),并且該模塊主導(dǎo)狀態(tài)2[32]。慢性廣泛性疼痛[33]病人DMN 內(nèi)的節(jié)點(diǎn)(后扣帶回皮質(zhì))連接性降低,SN 內(nèi)節(jié)點(diǎn)(雙側(cè)前島葉皮質(zhì)-前扣帶回皮質(zhì))的連通性增加,但DMN(后扣帶回皮質(zhì))與SN 內(nèi)節(jié)點(diǎn)連接性增加。但是,纖維肌痛及未成年疼痛的人群中表現(xiàn)出DMN 內(nèi)功能連通性增加,并與臨床疼痛特征,如疼痛頻率、強(qiáng)度呈正相關(guān),以及SN 內(nèi)(右前島葉皮質(zhì)-左前扣帶回皮質(zhì),左前島葉皮質(zhì)-左海馬旁皮質(zhì))大腦連通性增加,并與疼痛敏感性相關(guān)。有趣的是,慢性腰痛病人的SN 內(nèi)的功能活動(dòng)與疼痛強(qiáng)度的變化過程之間表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系,慢性偏頭痛病人SN 內(nèi)的功能活動(dòng)與疼痛強(qiáng)度的變化過程之間表現(xiàn)為負(fù)相關(guān),DMN 在兩種疾病中與頭痛強(qiáng)度的時(shí)間過程均表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)[34]。SN 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的活動(dòng)在某些慢性疼痛中表現(xiàn)出周期性的改變[35]。由此可以看出,SN(前扣帶回皮質(zhì)、前島葉)和DMN(內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)、楔前葉、頂葉區(qū)域)內(nèi)區(qū)域在連通性差異及這些改變與臨床之間的關(guān)系存在著跨慢性疼痛疾病的差異。以上研究表明,慢性疼痛的 DMN 和SN 內(nèi)皮質(zhì)功能發(fā)生了改變,而且表現(xiàn)出跨疼痛疾病的差異,這體現(xiàn)了疼痛的異質(zhì)性。但是關(guān)于慢性網(wǎng)絡(luò)內(nèi)皮質(zhì)功能改變的機(jī)制尚不清楚,我們推測可能與跨網(wǎng)絡(luò)交流有關(guān),這有待于進(jìn)一步研究。
慢性疼痛病人同時(shí)存在著跨網(wǎng)絡(luò)的功能改變。在其他網(wǎng)絡(luò)中與DMN 較為相關(guān)的區(qū)域則是凸顯網(wǎng)絡(luò)的島葉[36]。正常情況下,DMN 和SN 節(jié)點(diǎn)間的活動(dòng)是反相關(guān)的。一項(xiàng)關(guān)于有無神經(jīng)病理性成分的多發(fā)性硬化慢性疼痛研究[31]發(fā)現(xiàn),整體腰痛(尤其是混合型神經(jīng)病理性疼痛亞組)病人在靜息態(tài)下DMN 和SN 節(jié)點(diǎn)間活動(dòng)的反相關(guān)性顯著降低,病人與健康對照者間以及亞組間的DMN-SN 區(qū)域間動(dòng)態(tài)功能連接并無顯著性差異。但幾個(gè)慢性疼痛人群表現(xiàn)出在SN(前島葉)-DMN 間的內(nèi)在連通性增加,并且隨著疼痛強(qiáng)度增大而增加[37]。慢性疼痛的強(qiáng)度已經(jīng)被證明是自發(fā)波動(dòng)的[38],急性疼痛刺激下的慢性背痛病人在疼痛增加時(shí)期和高疼痛強(qiáng)度時(shí)期的大腦活動(dòng)區(qū)域(前島葉)無明顯差別;自發(fā)性慢性背痛病人在高疼痛強(qiáng)度階段的大腦活動(dòng)局限于DMN(內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì))和SN(喙部前扣帶回),在疼痛增加時(shí)期的大腦活動(dòng)主要位于SN(右前島葉、喙部前扣帶回);而且高疼痛時(shí)期的內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)的活動(dòng)與疼痛強(qiáng)度最相關(guān),疼痛增加時(shí)期的右側(cè)前島葉活動(dòng)與慢性疼痛持續(xù)時(shí)間呈正相關(guān)[37]。由此可以看出不同疼痛特征(強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、疼痛刺激)可能與動(dòng)態(tài)疼痛連接組的不同大腦區(qū)域活動(dòng)有關(guān),這種現(xiàn)象是由于慢性病情還是疼痛本身所引起的,仍有待我們進(jìn)一步探索。但另外有研究顯示腰痛伴腿部疼痛的病人在多頻段下的功能MRI 研究卻只在典型頻段下發(fā)現(xiàn)SN 區(qū)域的功能連接表現(xiàn)出較高時(shí)間變異性,并未發(fā)現(xiàn)DMN 內(nèi)以及DMN-SN 跨網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)功能連接存在異常,但它們卻與上行傷害通路表現(xiàn)出了跨網(wǎng)絡(luò)的功能連通性改變[39]。這種巨大的差異可能與研究對象較少以及病人處于不同的疼痛條件下有關(guān),但這一觀點(diǎn)需要更多的研究來證實(shí)。值得注意的是,有研究人員根據(jù)在對慢性疼痛病人DMN 和SN 相關(guān)動(dòng)態(tài)因果分析的結(jié)果推測,SN 的神經(jīng)可塑性改變可能是觀察到的內(nèi)網(wǎng)和網(wǎng)間連通性變化的基礎(chǔ)[40],這一理論仍有待于更多的研究來證實(shí)。
DMN 和SN 發(fā)生改變的諸多腦區(qū)是參與情緒、情感、認(rèn)知等多維度的大腦活動(dòng)的重要區(qū)域。值得注意的是,不同疼痛疾病、不同疼痛類型和不同刺激條件下的功能變異,提示我們疼痛雖然只是一種體驗(yàn),但這種體驗(yàn)具有變異性或異質(zhì)性,導(dǎo)致這一現(xiàn)象的具體機(jī)制仍不清楚,我們推測可能與其病理生理改變有關(guān)。此外,多個(gè)疼痛特征與大腦活動(dòng)密切相關(guān)。動(dòng)態(tài)疼痛連接組DMN 內(nèi)的功能連接和變異性可能是具有神經(jīng)病理性疼痛成分的慢性疼痛的標(biāo)志。慢性疼痛病人DMN 和SN 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)和網(wǎng)絡(luò)間的功能異常會(huì)導(dǎo)致互相拮抗作用失衡,從而影響神經(jīng)系統(tǒng)對疼痛信息的傳遞和處理異常,這可能促進(jìn)了疼痛時(shí)序化進(jìn)展。
痛覺下行調(diào)制系統(tǒng)可以通過促進(jìn)或抑制傷害性輸入來調(diào)節(jié)疼痛,中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)的活動(dòng)在這一過程中起著關(guān)鍵作用,通過接收皮質(zhì)信息并與杏仁核、臂旁核、延髓輪狀腹內(nèi)側(cè)區(qū)等區(qū)域相互交流進(jìn)行痛覺下行調(diào)節(jié)[41],其自身由阿片類藥物介導(dǎo)起到自上而下抑制痛覺的作用[42]。當(dāng)與延髓輪狀腹內(nèi)側(cè)區(qū)互相作用進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)既能易化痛覺也能抑制痛覺[43],這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的雙向調(diào)節(jié)過程,而導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)是重要的控制中樞。已有研究發(fā)現(xiàn),慢性疼痛病人的下行調(diào)制系統(tǒng)內(nèi)存在缺陷,發(fā)作性頭痛病人的導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)、丘腦、殼核等區(qū)域活動(dòng)減低并與病程呈正相關(guān)[44]。當(dāng)痛覺調(diào)制通路受損后,臨床表現(xiàn)可能會(huì)出現(xiàn)疼痛反復(fù)發(fā)作、痛覺超敏等癥狀。由此可以看出痛覺下行調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能缺陷對疼痛慢性化進(jìn)展起著重要作用。導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)的活動(dòng)還與注意力有關(guān),例如在分心條件下,導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)的激活顯著增加,激活的增加可以預(yù)測感知疼痛強(qiáng)度的變化,而注意力也與疼痛有關(guān)。
研究還發(fā)現(xiàn)下行疼痛調(diào)制系統(tǒng)和與“動(dòng)態(tài)疼痛連接組”的另外兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間也存在著功能的改變。正常情況下的前扣帶回皮質(zhì)和腹內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì),可以通過向?qū)苤車屹|(zhì)發(fā)出投射信號(hào),并進(jìn)一步與延髓輪狀腹內(nèi)側(cè)區(qū)進(jìn)行通信從而抑制痛覺。導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)與SN 在一些慢性疼痛疾病中始終保持著一致[45,46]。例如,功能MRI 檢測到混合神經(jīng)病理性疼痛和非神經(jīng)病理性疼痛的多發(fā)性硬化病人的SN 與下行疼痛調(diào)節(jié)通路間動(dòng)態(tài)功能連接與健康對照者相比無顯著性差異,但混合神經(jīng)病理性疼痛亞組的動(dòng)態(tài)功能連接明顯低于非神經(jīng)病理性疼痛亞組病人[31]。可以看出,不同類型疼痛的下行調(diào)節(jié)機(jī)制有所不同。在多個(gè)慢性疼痛疾病中發(fā)現(xiàn),導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)與DMN 間的連通性都發(fā)生了改變,并與疼痛持續(xù)時(shí)間和情緒狀態(tài)有關(guān)。例如導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)-腹內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)/前扣帶回皮質(zhì)之間的功能連接性在慢性腰痛中增加[47],但帶狀皰疹病人的導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)與額葉皮質(zhì)之間的連通性卻是減低的[48]。在任何疼痛誘導(dǎo)情況前,導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)-腹內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)/前扣帶回皮質(zhì)之間的功能連接性與內(nèi)源性背痛強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān),誘導(dǎo)后這種相關(guān)性便消失了,這表明導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)功能連接的動(dòng)態(tài)特征[48,49]。有趣的是,這種負(fù)相關(guān)只在高疼痛強(qiáng)度下發(fā)現(xiàn),這提示導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)-腹內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)改變與疼痛狀態(tài)相關(guān)。但在另一項(xiàng)關(guān)于偏頭痛的靜息態(tài)功能連接研究中發(fā)現(xiàn),與健康對照者相比,偏頭痛病人的中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)-DMN(前額葉皮質(zhì))/SN(前扣帶回皮質(zhì))連通性更強(qiáng),并與疼痛的發(fā)作頻率呈正相關(guān);與無異常痛的偏頭痛病人相比,有異常性疼痛病史的偏頭痛病人表現(xiàn)出中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)-DMN(前額葉皮質(zhì))/SN(前扣帶回皮質(zhì))之間的連接顯著降低。在其他疼痛疾病中[50],導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)與動(dòng)態(tài)疼痛連接組的腦區(qū)間也存在著不同疼痛狀態(tài)下功能差異,這些研究結(jié)果也反映出慢性疼痛的異質(zhì)性。
痛覺下行調(diào)制系統(tǒng)的失調(diào)是多種慢性疼痛障礙的重要機(jī)制,特別是DMN/SN-中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)的低連通性可能是許多功能性疼痛障礙的源頭,其時(shí)間變異性可以反映疼痛特征。同樣的,動(dòng)態(tài)連接組的SN-下行痛覺調(diào)節(jié)系統(tǒng)連通性改變反映了神經(jīng)突起-痛覺調(diào)節(jié)關(guān)系的改變。但混合型神經(jīng)病理性疼痛是高度動(dòng)態(tài)的,將來的研究可以尋找方法通過持續(xù)的疼痛測量或更徹底地測量疼痛的時(shí)間維度,來提高研究結(jié)果的精確度。
短暫的急性疼痛刺激時(shí),注意力會(huì)集中于疼痛;但持續(xù)傷害性刺激下,注意力會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。功能MRI 的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),動(dòng)態(tài)疼痛連接組內(nèi)的各網(wǎng)絡(luò)內(nèi)及網(wǎng)絡(luò)間的活動(dòng)發(fā)生了改變,而這種改變與疼痛特征、注意力、情緒、不同疼痛類型等有關(guān)。這提示我們不應(yīng)該只關(guān)注于單一慢性疼痛本身的研究,可以從疼痛特征、相關(guān)影響因素(情緒、認(rèn)知)、病理機(jī)制的角度進(jìn)行多方面的探索。而且不能簡單關(guān)注于慢性疼痛的大腦活動(dòng)發(fā)生什么樣的改變,同時(shí)也可以關(guān)注各網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或網(wǎng)絡(luò)之間功能改變的因果關(guān)系,例如慢性疼痛中動(dòng)態(tài)疼痛連接組哪一網(wǎng)絡(luò)或腦區(qū)在其神經(jīng)系統(tǒng)的改變中起著主導(dǎo)作用。鑒于DMN 的重要性,對其研究的成果定期都會(huì)發(fā)布,但我們也應(yīng)該加強(qiáng)對剩余兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究。這些都將為理解慢性疼痛的中樞及臨床機(jī)制提供重要參考信息,從而為慢性疼痛的臨床防治提供有價(jià)值的決策參考。
利益沖突聲明:作者聲明本文無利益沖突。