心理所研究揭示感覺運動同步可增強疼痛調節效應

疼痛遠非一種簡單的生理信號，它是由感覺、認知和情緒共同塑造的復雜體驗。在當前對非藥物疼痛管理手段日益關注的背景下，音樂干預以其低資源需求和快速起效的優勢，成為備受關注的研究焦點。然而，人類對音樂的感知不僅限于被動聆聽，也包括跟隨音樂節奏而自發產生的同步運動（如隨著音樂點頭跟隨，即感覺運動同步）。這種主動參與的同步運動所具有的鎮痛潛力及其背后的神經機制，至今仍缺乏系統性的探索。

為此，中國科學院心理研究所胡理研究組通過一系列行為實驗和腦電（EEG）技術，揭示了感知感覺運動同步對疼痛調節的顯著增強作用及其潛在的神經機制，為開發新型非藥物疼痛管理策略提供了重要的科學依據。

研究團隊首先通過行為測量對比了不同干預方式對疼痛感知的影響。被試被隨機分為四組：靜坐組、單獨擊鼓組、單獨聆聽組、聆聽與擊鼓聯合組。研究人員在干預前后，使用激光刺激誘發疼痛，并評估了被試疼痛強度與不愉悅程度的變化。結果顯示，與單一干預或無干預相比，聆聽與擊鼓的聯合干預產生了最顯著的疼痛強度和不愉悅感降低。此外，所有包含聆聽元素的組別（“單獨聆聽組”和“聆聽與擊鼓聯合組”）在降低疼痛強度、減少不愉悅感以及改善情緒（即顯著提升積極情緒、降低消極情緒）方面，均優于不含聆聽的組別。這有力地表明，主動與節律同步的音樂互動，而非簡單的被動聆聽，能帶來更強大的鎮痛效果。

圖1. 各組疼痛評分及正負情緒變化對比

為了進一步探究感覺運動同步的核心要素，研究團隊巧妙地操控了聽覺節拍與視覺提示之間的時間對齊度，設置了“同相同步”（0°相位差）、“反相同步”（180°相位差）和“異步”（節拍與視覺提示節奏不匹配）三種條件。結果表明，“同相同步”組的被試報告的感知同步感最強，同時其疼痛強度和不愉悅感的降低幅度也最大。重要的是，被試主觀感知到的同步程度越高，對聽覺節拍的依賴越強，其疼痛緩解的效果也越顯著。這強調了主觀感知到的同步性，而非僅僅是客觀的運動精度，在疼痛調節中扮演著至關重要的角色，這可能與預測編碼框架下匹配預期與實際感知所帶來的愉悅感和情感投入密切相關。

圖2. 不同條件下疼痛評分與正負情緒變化及主觀報告與疼痛評分的相關性

研究團隊后續又借助腦電圖技術，記錄了激光誘發電位，以分析與疼痛加工相關的皮層反應。結果發現，“同相同步”組的激光誘發N2成分振幅相較于“異步”組顯著降低，且降低程度與疼痛強度的降低呈現顯著負相關。通過中介分析，研究團隊證實N2成分的減弱在感知“同相同步”產生的鎮痛效應中起到了部分中介作用，這為感覺運動同步通過調節中樞疼痛處理通路實現鎮痛提供了直接的神經證據。此外，研究團隊還進行了補充實驗，考察了感覺運動同步對大腦自發神經振蕩的影響。結果顯示，與靜息狀態相比，在“同相同步”擊鼓后，大腦特定區域的α波活動得以維持，γ波活動顯著增強，而非周期指數則顯著降低。這些腦電活動的變化被認為與增強的認知投入、優化的感覺整合以及皮層興奮性改變相關，進一步支持了同步運動通過調節大腦功能狀態來促進疼痛緩解的機制。

圖3. 不同同步條件下疼痛評分、N2/P2波幅變化及N2波幅與疼痛強度的相關性、中介效應模型

綜上所述，該研究明確了感覺運動同步在疼痛調節中的核心作用，并從行為、腦電事件相關電位和自發腦振蕩層面揭示了其背后的神經生理機制。這些發現不僅深化了我們對疼痛復雜性內在機制的理解，更突顯出基于節奏同步運動的非藥物干預措施在疼痛管理方面的巨大潛力，為疼痛緩解提供了高效且可持續的新方向。

該研究受到國家自然科學基金（32171077），中國科學院青促會（2022084）以及國家重點研發計劃（2024YFC3607600）的支持。

研究成果已在線發表于Communications Biology。心理所碩士研究生潘信羽（已畢業）為第一作者，呂雪靖副研究員為通訊作者。胡理研究員和課題組原科研助理肖懿桉為該研究作出了重要貢獻。

論文信息：Pan,X.,Xiao,Y.,Hu,L.,& Lu,X. (2025). Perceived sensorimotor synchrony enhances pain modulation and attenuates laser-evoked potentials. Communications Biology,8,1674. DOI:10.1038/s42003-025-09076-7