慢性疼痛是全球残疾和疾病负担的主要原因之一。慢性疼痛现已被认为是一种中枢神经系统疾病，中枢敏化导致正常的刺激也能产生持续的疼痛体验。神经影像学作为一种客观的研究方法，可能帮助解析慢性疼痛体验在大脑中产生的机制。此外，慢性疼痛通常与显著升高的自杀想法和自杀行为相关，且有证据提示自杀倾向与慢性疼痛在脑环路上有相当程度的重合。解析脑结构和功能的变化、尤其是与感觉和情感相关的脑区，可能有助于揭示为何更高风险的疼痛与更高风险的自杀行为相关。

南加州大学凯克医学院Neda Jahanshad团队于2023年8月3日在Biological Psychiatry发表报告，通过分析UK Bank中2万以上个体的脑MRI数据和自杀未遂记录，调查了慢性疼痛者的脑结构变化，以及脑结构变化在慢性疼痛与自杀未遂间的中介效应。

1. 慢性疼痛与非疼痛组对比

【资料图】

慢性疼痛组除了枕叶，整个皮层的皮质表面积均显著降低；上顶叶的皮层厚度显著升高。慢性局部疼痛组的感觉运动皮层、前后岛叶、后扣带回和额中回的皮质表面积显著降低。慢性多部位疼痛在皮质表面积和皮层厚度上的变化效应最强：感觉运动皮层、前后岛叶、前后扣带回、背外侧前额叶和外侧颞叶的皮质表面积显著降低；上顶叶和眶额皮层的皮层厚度显著升高。

图1、慢性疼痛、慢性局部疼痛和慢性多部位疼痛与非疼痛组在脑结构上的显著差异

2. 慢性局部疼痛与非疼痛组对比

该研究根据疼痛的部位将报告单个部位疼痛者分为以下几组：头痛、颈肩痛、腹痛、背痛、髋关节疼痛和膝关节疼痛。头痛组的顶叶、枕叶、额上中回、背外侧前额叶和眶下回的皮层厚度升高。头痛组在皮质表面积和皮层厚度上的变化与其他疼痛组有显著差异。颈肩痛组的整个大脑的皮质表面积降低、上顶叶的皮层厚度升高，而直回的皮层厚度降低。背痛组的整个大脑的皮质表面积也降低。腹痛组的颞中回、舌状回和顶枕沟的皮质表面积降低；左侧杏仁核、小脑和脑干的体积降低。膝关节疼痛组的感觉运动皮层、前后岛叶、前后扣带回和外侧颞叶的皮质表面积降低；后顶叶和楔前叶的皮层厚度升高。髋关节疼痛组的大部分皮质的表面积降低。

图2、报告不同部位的慢性局部疼痛与非疼痛组在脑结构上的显著差异

3. 慢性疼痛与自杀未遂相关

卡方检验表明，自杀未遂与慢性疼痛、慢性局部疼痛、慢性多部位疼痛、头痛、颈肩痛、背痛、腹痛、髋关节疼痛和膝关节疼痛均显著相关。

图3、不同慢性疼痛组报告自杀未遂的比例

4. 脑结构变化在疼痛和自杀未遂间发挥中介效应

应用逻辑回归的中介效应分析表明，楔前叶厚度、右侧上顶叶厚度、脑干和杏仁核体积分别在自杀未遂与慢性多部位疼痛、颈肩痛、腹痛间发挥中介效应。

表1、不同脑区在不同慢性疼痛与自杀间的中介效应

总结

综上，该研究利用超过2万个体的脑部MRI数据，鉴定了慢性疼痛者脑部形态的变化，发现了不同部位疼痛在脑结构变化上的差异，尤其是头痛的独特脑结构变化。此外，该研究还证实了自杀未遂与慢性疼痛的相关性，并鉴定了发挥中介效应的脑结构变化。由此，该研究为进一步研究不同脑区在对应疼痛中的作用提供了依据。

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参考文献

Bhatt RR, Haddad E, Zhu AH, et al. Mapping Brain Structure Variability in Chronic Pain: The Role of Widespreadness and Pain Type and its Mediating Relationship with Suicide Attempt [published online ahead of print, 2023 Aug 3]. Biol Psychiatry. 2023;S0006-3223(23)01459-2. doi:.

编译作者：Hong Chaoli（brainnews创作团队）

校审：Simon（brainnews编辑部）