疼痛对注意的优势捕获效应及其神经机制

Individuals have been found to show attentional bias towards pain-related information. Attentional bias refers to the preferential allocation and dwelling of attention upon the information and a difficulty disengaging attention from it. This attention-capture effect is more pronounced in patients with chronic pain than healthy person. The exaggerated concerns about the negative impact of stimulation may worsen pain symptoms, and make it intractable. The current project integrates methods of behavioral study, electroencephalography, functional magnetic resonance imaging, electrophysiology in awake behaving animals, and central neural pharmacology. Human subjects and animal models will be employed. The attention-capture effect of pain-related information is planned to be investigated, in terms of behavioral patterns, modulatory factors such as motivation direction and emotional states, as well as mechanisms of brain network interaction. We also seek to reveal the behavioral implications of this attentional bias in the development, progress, and prognosis of chronic pain. We attempt to apply cognitive-behavioral therapy such as mindfulness, relax, meditation, and breathe exercise, to modulate attentional bias in human subjects and chronic pain patients. Our plan is to investigate if these methods may serve as intervention of the progress of chronic pain. These studies will help to reveal the contribution of attentional bias in chronic pain, and to test the possibility of application in clinical intervention of chronic pain diseases. Hence, it is going to help understand the pain mechanisms in cognitive neuroscience, and the development of clinical psychotherapy for pain.

疼痛相关信息引起注意偏向，表现为注意力对这些信息的优先捕获与处理，以及难以从其上解离。这种注意捕获效应在慢性疼痛患者更为明显。过度关注刺激的负面意义，可导致疼痛症状的加重与延续，从而促发并维持慢性疼痛。本项目综合运用行为学、人类脑电和脑功能成像、中枢神经药理学、以及清醒动物电生理学技术，在人类被试和动物模型上，考察疼痛相关信息优势捕获注意的行为学规律、诸如动机导向和情绪状态等影响因素、以及其背后的神经网络之间相互作用的机制，并揭示该现象在慢性疼痛发生、发展、转归过程中的行为学意义；进而在人类被试与慢性疼痛患者，通过正念、放松、冥想、呼吸调节等注意调节的认知行为干预手段，考察其干预慢性疼痛病程的可能性。本项目的研究将揭示慢性疼痛发生发展过程中注意偏向的作用规律及其机制，并尝试可能的干预途径，其成果将加深人们对慢性痛认知神经机制的了解，并推动临床疼痛心理治疗的发展，具有重大的理论和实际意义。

本项目结合行为学、心理学、深部脑刺激、分子生物学和电生理学方法，在大鼠模型和人类被试等试验对象上，考察了注意的被捕获状态与疼痛之间的相互作用，并探索了其心理、神经、分子和电生理机制。我们发现疼痛相关刺激具有强烈的注意捕获效应，表现为显著增强的注意瞬脱现象，即个体在面临疼痛相关信息时更加难以对当前的环境刺激表现出持续的注意力。这种注意瞬脱降低了个体的认知操作能力。短暂的疼痛体验即会加强这种注意捕获效应。这种作用在注意指向和注意持续能力方面均有明确的表现。我们还发现，对疼痛相关刺激的注意会产生共情行为，并伴随着个体对疼痛状态的情绪和表情模拟；这种模拟的持续会件随着疼痛相关刺激的真实性的增加而延长。这两方面机制的结合，可能造成慢性疼痛患者的注意受自身及周围环境中的疼痛相关信号所捕获，从而启动内在的痛觉模拟过程，进而产生并维持慢性疼痛状态。我们还发现，抑郁状态对疼痛的影响可能与它对注意能力的调节有关。该现象受体内5-HT1A受体通路所调节，并与体内糖皮质激素受体通路的活性不足有重要关系。这也提示了该现象在进化适应上的重要意义。本项目的成果还表明，用认知干预可以减轻痛觉的注意捕获效应。我们还证明个体注意力的正念品质可以通过加强情绪弹性而改进个体的情绪状态。因而类似的心理训练有望通过改变注意捕获状态而改善慢性疼痛。本项目的研究为进一步深入探讨注意与疼痛的相互作用机制奠定了基础，也为未来关于疼痛的注意相关神经活动及其有关干预机制的深入研究开辟了道路。