心理所發表綜述文章提出研究慢性疼痛認知損傷的新框架

慢性疼痛（Chronic Pain，CP）是一種持續超過三個月的疼痛狀態，全球約有30%的人口受到其影響，且老年人群占比尤高。隨著人口老齡化的加劇，慢性疼痛帶給個人、家庭和社會的負擔也將進一步加重。通常來說，慢性疼痛患者面臨更高的認知損傷風險。“認知資源有限”理論認為，疼痛占用了認知資源，使患者在執行認知任務時無法充分調動所需的資源。然而，實驗研究表明，即使疼痛得到了緩解，患者仍可能出現認知損傷，且疼痛類型、疼痛位點的數量等因素與認知損傷之間的關系也難以通過該理論解釋。這一現象提示需要提出新的框架，更全面地闡釋慢性疼痛與認知損傷之間的關系，并為臨床干預提供指導。

近期，中國科學院心理研究所涂毅恒研究員團隊提出了“腦老化框架”，用于深入理解慢性疼痛與認知損傷之間的聯系，并討論這一框架如何推動基礎研究和臨床干預的發展。

研究首先回顧了現有文獻，揭示了慢性疼痛與認知損傷之間的復雜關系（圖1）。研究表明，不同類型的慢性疼痛群體在認知損傷程度上存在差異；在多個位點發生疼痛的患者相比于單一位點疼痛的患者表現出更嚴重的認知問題；此外，遺傳學研究表明，慢性疼痛與認知功能下降及癡呆等疾病之間具有共享的風險基因；最后，縱向研究的發現表明慢性疼痛患者隨年齡增加表現出了更迅速的認知下滑。

圖1. 慢性疼痛與認知損傷的復雜聯系

接下來，研究通過回顧腦成像研究，總結了慢性疼痛導致腦老化加速的現象，并提出腦老化框架以解釋認知損傷（圖2）。已有研究表明，腦老化是認知功能下滑最關鍵的風險因素，通過結合腦成像和機器學習技術能夠預測個體的腦老化加速水平。近期的腦齡研究發現，慢性疼痛群體普遍存在腦老化加速現象，揭示了慢性疼痛的癥狀、風險因素、干預治療與腦老化之間的密切關系。這些發現表明，腦老化加速可能是慢性疼痛引發認知損傷的關鍵中介因素。因此，研究認為慢性疼痛的多種因素通過加速腦老化進程，從而導致認知損傷。這些因素可分為兩類：一類同時是慢性疼痛和腦老化加速的風險因素；另一類則是由慢性疼痛引發，進而導致腦老化加速。此外，這些因素在不同生命階段以階梯式、持續線性或非線性的方式發揮作用，使得認知損傷在隨年齡增長時變得愈加嚴重，并呈現非線性變化趨勢。

圖2. 腦老化框架示意圖

隨著機器學習、高分辨率腦圖譜和腦成像遺傳學的發展，腦老化框架有望在多個層面上推動研究者對慢性疼痛引發的認知損傷生物機制的深入理解（圖3）。例如，可解釋性機器學習技術能夠揭示大腦如何加速腦老化，并進一步增加對慢性疼痛相關腦老化異質性的理解。此外，近年來高通量遺傳測序和轉錄組技術的發展，使得大量人腦分子圖譜得以構建，這些圖譜為揭示腦老化模式背后的分子遺傳機制提供了重要依據，也為干預和治療提供了潛在靶點。

圖3. 腦老化框架提供的生物視角

盡管腦老化加速與認知損傷之間的關系已經得到了大量證據的支持，但這一現象在慢性疼痛群體中的具體表現尚不明了。因此，迫切需要進一步的研究，以揭示腦老化加速在不同類型的慢性疼痛中如何影響認知功能，特別是哪些認知領域受到影響，以及影響的強度是否存在差異。此外，大部分慢性疼痛群體的疼痛信號來自于身體外周，而中樞-外周交互作用在最近被廣泛強調，因此未來的研究還應考慮到慢性疼痛群體的身體老化加速在認知損傷中扮演什么樣的角色。值得強調的是，慢性疼痛、腦老化與認知功能疾病都存在性別差異，性別在這一過程中如何發揮調節作用仍然是一個亟待深入探討的問題。

該研究獲得了國家自然科學基金項目、科技創新2030-腦科學與類腦研究重大項目、中國科學院心理研究所研究經費和中國科協青年人才托舉工程項目的支持。

相關成果已在線發表于Trends in Cognitive Sciences。心理所博士研究生趙磊為論文第一作者，心理所涂毅恒研究員為通訊作者。

論文信息：Zhao, L., Zhang, L.B., Tang, Y.L., & Tu, Y.H. (2024). Cognitive impairments in chronic pain: A brain aging framework. Trends in Cognitive Sciences. https://doi.org/10.1016/j.tics.2024.12.004