心理所研究揭示多位點慢性疼痛人群認知異常的腦結構基礎

　　對個體來說，疼痛是一種常見的體驗，不僅會造成身心的不愉悅，而且還會影響認知功能。尤其當急性疼痛發展為慢性疼痛并且以多位點形式出現時，這種認知損傷會表現得更加廣泛和持續。以往研究已初步證實慢性疼痛對認知功能的損害，但仍缺乏高質量、大樣本、縱向追蹤數據來支持這一觀點。針對這一問題，中國科學院心理健康重點實驗室涂毅恒研究組對大規模慢性疼痛人群的癡呆風險、認知功能和腦結構進行了探索。相關成果已在線發表于Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS），題為Elevated dementia risk, cognitive decline, and hippocampal atrophy in multisite chronic pain。

　　研究首先通過量化UK Biobank超30萬名參與者長達12年的追蹤數據，揭示了慢性疼痛人群的癡呆風險狀況。研究結果顯示，與無疼痛人群相比，單一位點慢性疼痛群體（即過往研究關注的疾病人群）的癡呆風險率增加約20%，而多位點慢性疼痛群體（過往研究忽略的疾病人群，占整體慢性疼痛人群的50%）后續發展出癡呆的風險則高達2倍。并且，這種風險率隨著疼痛位點數的增加而持續升高，且不受藥物、經濟水平和其他疾病狀況等因素影響。

圖1. 研究框架示意圖

　　隨后，為了探明癡呆風險背后的認知神經基礎，研究利用超過19000人的認知行為測試結果和腦影像數據，揭示了慢性疼痛對于認知功能各維度的影響，并與腦結構的損傷程度進行了關聯。結果發現，多位點慢性疼痛對于記憶、執行功能、學習和注意等的衰退影響顯著，且多位點慢性疼痛的個體展現出了癡呆癥發展過程中的典型認知損傷模式，即數字記憶和執行功能隨年齡增長而加速衰退（圖2）。這一結果也提示了對慢性疼痛早期干預的重要性，以防止發展成多位點疼痛從而加速認知衰退。在腦結構的探索中，研究發現海馬作為參與人類記憶功能最重要的腦區之一，在多位點慢性疼痛人群中顯著萎縮，且其萎縮程度中介了多位點慢性疼痛人群整體認知功能的下降（圖3）。

圖2. 多位點慢性疼痛患者表現出廣泛的認知損傷

　　最后，研究人員通過對海馬體積進行生命周期建模發現，與健康老年人相比，多位點慢性疼痛的患者展現出高達7年以上的海馬加速老化，即60歲的多位點慢性疼痛患者的海馬萎縮程度與67歲的健康老年人的海馬萎縮程度相當。

圖3. 多位點慢性疼痛患者表現出海馬加速萎縮

　　上述研究解決了疼痛研究領域中的一個重要且長久存在的問題，首次定量化地揭示了慢性疼痛對于認知功能和癡呆風險率的影響及其背后的腦機制，為后續研究慢性疼痛和認知障礙之間的關聯奠定了重要基礎。該研究創新性地提出了疼痛位點數這一關鍵因素，提示了在未來研究以及臨床決策中將慢性疼痛位點納入考慮的重要性。

　　該研究得到了科技部科技創新2030“腦科學與類腦研究”青年科學家項目、國家自然科學基金、中國科學院心理研究所科學基金、中國科協青年人才托舉工程和中國科學院青年創新促進會項目的資助。

　　相關成果已發表于PNAS。涂毅恒課題組科研助理趙文匯為論文第一作者，涂毅恒研究員為通訊作者。

　　論文信息：

　　Zhao, W., Zhao, L., Chang, X. Y., Lu, X. J., and Tu, Y. H. (2023). Elevated dementia risk, cognitive decline, and hippocampal atrophy in multisite chronic pain. PNAS, 120 (9), e2215192120.https://doi.org/10.1073/pnas.2215192120