心理所合作研究揭示帶狀皰疹后遺神經痛初級軀體感覺皮層的功能可塑性改變
帶狀皰疹后遺神經痛(postherpetic neuralgia,PHN)通常是指帶狀皰疹消失后疼痛仍持續1個月以上的綜合征,沿受累神經分布的極度疼痛感是帶狀皰疹后遺神經痛的主要特征。PHN的病程長、治療困難、發病率隨著年齡增長而逐漸升高,這些復雜的疾病特征對患者正常的工作和生活均造成嚴重的損害。盡管先前的神經影像學研究已經報道了PHN患者腦結構和功能的病理變化,但PHN患者自發性疼痛和誘發性疼痛背后的大腦機制仍然未知。
中國科學院心理研究所孔亞卓研究組、胡理研究組與北京大學人民醫院疼痛醫學科高飛副主任醫師合作開展了一項研究,結合行為測量和磁共振成像技術(MRI),探究 PHN患者的初級軀體感覺皮層(primary somatosensory cortex, S1)在感知自發性和誘發性疼痛中的功能可塑性。
在實驗中,研究人員給PHN患者和對照組的左手手背施加同等強度的疼痛刺激,以探索S1(疼痛上行通路的輸入終端,是中樞神經系統中對疼痛信息進行加工的重要腦區)在感知PHN患者自發疼和誘發疼中的功能可塑性。
結果發現,PHN組和對照組對激光疼痛刺激的疼痛評分及大腦激活均沒有顯著差異(圖a);以S1作為感興趣區時,2(組間:患者組與對照組)×2(組內:S1左與S1右)方差分析結果發現,組間因素的主效應不顯著,組內因素的主效應顯著,兩因素間的交互作用顯著(圖b)。這表明,對于誘發性疼痛的響應,雙側S1在PHN組和對照組中表現出不同的模式。
在接受疼痛刺激時,PHN患者和對照組與自發性和誘發性疼痛相關的編碼區屬于S1不同的子區域:對照組誘發疼-S1上部分(SS1);患者誘發疼-S1下部分(IS1);患者自發疼-S1上部分(SS1,圖c)。這表明,S1在編碼PHN的自發性和誘發性疼痛時發生功能可塑性改變。
靜息態功能連接分析發現,PHN患者在雙側S1上部分的功能連接較對照組顯著降低,并與其自發性疼痛評分呈顯著負相關(圖d)。這一結果進一步驗證了PHN的自發性疼痛與雙側S1上部分的功能密切相關。

a.激光刺激誘發的腦響應;b. 比較兩組被試S1左右半球的BOLD變化的百分比;c. 誘發性和自發性疼痛相關的S1編碼區;d. 比較兩組被試S1左右半球間的靜息態功能連接
綜上所述,該研究結果為PHN患者S1功能特征的變化提供了有力證據,揭示了PHN患者疼痛通路中腦結構和功能異常的復雜特征,加深了研究人員對PHN發病機制的理解,這將為基于病理的PHN的臨床診療提供堅實的理論基礎。
該研究受到國家自然科學基金的支持(No. 31671141, 31822025, 81871436, 82072010)。相關文章已發表于Human Brain Mapping。
論文信息:
Li, H., Li, X., Wang, J., Gao, F., Wiech,K., Hu, L., & Kong, Y. (2022). Pain-related reorganization in theprimary somatosensory cortex of patients with postherpeticneuralgia.Human Brain Mapping,1–13.https://doi.org/10.1002/hbm.25992
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