基于fMRI研究針對冷疼痛刺激造成的大腦網絡改變機制.pdf

1、疼痛是生理機體的一大生命特征，包含了復雜的大腦神經元活動。許多疾病大多伴有嚴重的疼痛癥狀，在給患者帶來生理上的折磨的同時，還會導致產生精神障礙。本文采用冷刺激實驗模式，基于fMRI(functional Magnetic Resource Imaging，功能磁共振成像)技術研究疼痛的大腦工作機制，利用局部功能連接分析方法和功能網絡連接分析方法探討疼痛忍受度高的人群對比疼痛忍受度低的人群在疼痛刺激下的大腦腦區(qū)活動變化以及功能網絡連接變化

2、。研究的具體內容主要包括了三個部分：
　　第一部分，研究了冷疼痛刺激下的行為學實驗。本次參與實驗的受試者都是健康的同年齡段的男性大學生，在采集了他們的冷壓實驗數據后，根據結果分為疼痛忍受度高（pain-tolerant）組和疼痛忍受度低（pain-sensitive）組。然后對兩組受試者分別進行磁共振掃描外和磁共振掃描內的冷瓶實驗，一共包括26oC、8oC、-2oC三種溫度刺激范圍。結果發(fā)現(xiàn)，隨著溫度降低疼痛增加，pain-tol

3、erant組的疼痛感受評分值比pain-sensitive組明顯偏低。
　　第二部分，在了解了行為學結果的基礎上，我們研究了兩組受試者在大腦腦區(qū)活動的差異，采用基于局部功能連接中心性的分析方法，以26oC刺激條件為基準條件，對8oC和-2oC兩種溫度刺激下的大腦腦區(qū)進行功能連接密度差異結果定位。結果發(fā)現(xiàn)疼痛忍受度高的受試者在背側前扣帶腦區(qū)呈現(xiàn)功能連接密度增加，這個腦區(qū)負責大腦內部疼痛抑制環(huán)路和疼痛刺激的情感處理。而疼痛忍受度低的受

4、試者則在大腦負責感覺運動和認知功能的區(qū)域存在功能連接密度增加現(xiàn)象，如右側中央前回。而在疼痛情感處理腦區(qū)處于連接密度降低狀態(tài)。基于這些結果，我們猜測情感處理相關的腦區(qū)激活可以減少人體對疼痛刺激產生的主觀體驗，提高疼痛忍受度。
　　第三部分，探討了疼痛刺激下全腦網絡功能連接。分別采用基于獨立成分分析的功能網絡連接方法和基于AAL(automated anatomical labeling,自動解剖標記)模板的大尺度腦網絡方法進行計算。