心理所研究揭示多位点慢性疼痛人群认知异常的脑结构基础

　　对个体来说，疼痛是一种常见的体验，不仅会造成身心的不愉悦，而且还会影响认知功能。尤其当急性疼痛发展为慢性疼痛并且以多位点形式出现时，这种认知损伤会表现得更加广泛和持续。以往研究已初步证实慢性疼痛对认知功能的损害，但仍缺乏高质量、大样本、纵向追踪数据来支持这一观点。针对这一问题，中国科学院心理健康重点实验室涂毅恒研究组对大规模慢性疼痛人群的痴呆风险、认知功能和脑结构进行了探索。相关成果已在线发表于Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS），题为Elevated dementia risk, cognitive decline, and hippocampal atrophy in multisite chronic pain。

　　研究首先通过量化UK Biobank超30万名参与者长达12年的追踪数据，揭示了慢性疼痛人群的痴呆风险状况。研究结果显示，与无疼痛人群相比，单一位点慢性疼痛群体（即过往研究关注的疾病人群）的痴呆风险率增加约20%，而多位点慢性疼痛群体（过往研究忽略的疾病人群，占整体慢性疼痛人群的50%）后续发展出痴呆的风险则高达2倍。并且，这种风险率随着疼痛位点数的增加而持续升高，且不受药物、经济水平和其他疾病状况等因素影响。

图1. 研究框架示意图

　　随后，为了探明痴呆风险背后的认知神经基础，研究利用超过19000人的认知行为测试结果和脑影像数据，揭示了慢性疼痛对于认知功能各维度的影响，并与脑结构的损伤程度进行了关联。结果发现，多位点慢性疼痛对于记忆、执行功能、学习和注意等的衰退影响显著，且多位点慢性疼痛的个体展现出了痴呆症发展过程中的典型认知损伤模式，即数字记忆和执行功能随年龄增长而加速衰退（图2）。这一结果也提示了对慢性疼痛早期干预的重要性，以防止发展成多位点疼痛从而加速认知衰退。在脑结构的探索中，研究发现海马作为参与人类记忆功能最重要的脑区之一，在多位点慢性疼痛人群中显著萎缩，且其萎缩程度中介了多位点慢性疼痛人群整体认知功能的下降（图3）。

图2. 多位点慢性疼痛患者表现出广泛的认知损伤

　　最后，研究人员通过对海马体积进行生命周期建模发现，与健康老年人相比，多位点慢性疼痛的患者展现出高达7年以上的海马加速老化，即60岁的多位点慢性疼痛患者的海马萎缩程度与67岁的健康老年人的海马萎缩程度相当。

图3. 多位点慢性疼痛患者表现出海马加速萎缩

　　上述研究解决了疼痛研究领域中的一个重要且长久存在的问题，首次定量化地揭示了慢性疼痛对于认知功能和痴呆风险率的影响及其背后的脑机制，为后续研究慢性疼痛和认知障碍之间的关联奠定了重要基础。该研究创新性地提出了疼痛位点数这一关键因素，提示了在未来研究以及临床决策中将慢性疼痛位点纳入考虑的重要性。

　　该研究得到了科技部科技创新2030“脑科学与类脑研究”青年科学家项目、国家自然科学基金、中国科学院心理研究所科学基金、中国科协青年人才托举工程和中国科学院青年创新促进会项目的资助。

　　相关成果已发表于PNAS。涂毅恒课题组科研助理赵文汇为论文第一作者，涂毅恒研究员为通讯作者。

　　论文信息：

　　Zhao, W., Zhao, L., Chang, X. Y., Lu, X. J., and Tu, Y. H. (2023). Elevated dementia risk, cognitive decline, and hippocampal atrophy in multisite chronic pain. PNAS, 120 (9), e2215192120.https://doi.org/10.1073/pnas.2215192120