心理所研究揭示基于不同策略的虚拟现实场景的镇痛效果与机制

　　虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）已被证实在多种类型的疼痛中具有镇痛作用。然而，目前关于哪种VR场景可以产生更好的镇痛效果以及VR镇痛的神经机制仍不明确。为此，中国科学院心理研究所胡理研究组的科研人员利用行为测量和脑电技术，探索了不同VR场景对接触式热刺激的镇痛效果及相关神经机制。

实验设计及流程示意图

　　研究首先比较了在VR（使用VR观看视频）、2D（通过电脑屏幕观看与VR内容相同的视频）、控制（无额外刺激）三种不同条件下，健康被试在接受一系列脉冲式热痛刺激后在主观疼痛评分及脑电响应上的差异。结果表明，相较于控制条件和2D条件，使用VR可以显著降低个体的主观疼痛强度和疼痛不愉悦度，并能促进积极情绪的维持以及减少消极情绪。同时，VR也降低了疼痛刺激诱发的P2响应的幅值，且P2幅值与主观疼痛强度有显著的正相关关系。

　　随后，研究进一步区分了分心和正念两种VR场景，并对比了二者在调节大脑神经振荡上的异同。结果发现，被试在两种场景下的主观疼痛感受并无显著差异，但脑电数据提示两者涉及不同的神经振荡机制。具体来说，分心场景可以诱发被试较高的沉浸感，使被试持续关注外界的视听刺激，同时伴有顶枕叶自发gamma神经振荡活动的增强；相比之下，正念场景下被试的沉浸感较低但自发alpha神经振荡活动增强，提示该场景下被试通过调整自身状态以达到镇痛目标。

　　以上结果表明VR可以有效调节疼痛与情绪，且基于不同策略的VR场景涉及不同的神经振荡机制。研究发现有助于理解VR镇痛的神经机制，帮助开发更多适用于不同疼痛状况的VR场景，促进数字医疗的发展，帮助更多患者恢复正常生活。

　　该研究受到国家自然科学基金（32171077，32071061），北京市杰出青年基金（JQ22018），中国科学院青促会以及中国科学院心理研究所揭榜挂帅项目基金（E2CX4015）的支持。心理所硕士研究生李经纬（已毕业）为第一作者，吕雪靖副研究员和上海交通大学新华医院马柯主任为共同通讯作者。研究成果已在线发表于British Journal of Anaesthesia。

　　论文信息：

　　Li, J., Yang, H., Xiao, Y., Liu, X., Ma, B., Ma, K., Hu, L., & Lu, X. The analgesic effects and neural oscillatory mechanisms of virtual reality scenes based on distraction and mindfulness strategies. British Journal of Anaesthesia. https://doi.org/10.1016/j.bja.2023.09.001