心理所发表综述文章提出研究慢性疼痛认知损伤的新框架

慢性疼痛（Chronic Pain，CP）是一种持续超过三个月的疼痛状态，全球约有30%的人口受到其影响，且老年人群占比尤高。随着人口老龄化的加剧，慢性疼痛带给个人、家庭和社会的负担也将进一步加重。通常来说，慢性疼痛患者面临更高的认知损伤风险。“认知资源有限”理论认为，疼痛占用了认知资源，使患者在执行认知任务时无法充分调动所需的资源。然而，实验研究表明，即使疼痛得到了缓解，患者仍可能出现认知损伤，且疼痛类型、疼痛位点的数量等因素与认知损伤之间的关系也难以通过该理论解释。这一现象提示需要提出新的框架，更全面地阐释慢性疼痛与认知损伤之间的关系，并为临床干预提供指导。

近期，中国科学院心理研究所涂毅恒研究员团队提出了“脑老化框架”，用于深入理解慢性疼痛与认知损伤之间的联系，并讨论这一框架如何推动基础研究和临床干预的发展。

研究首先回顾了现有文献，揭示了慢性疼痛与认知损伤之间的复杂关系（图1）。研究表明，不同类型的慢性疼痛群体在认知损伤程度上存在差异；在多个位点发生疼痛的患者相比于单一位点疼痛的患者表现出更严重的认知问题；此外，遗传学研究表明，慢性疼痛与认知功能下降及痴呆等疾病之间具有共享的风险基因；最后，纵向研究的发现表明慢性疼痛患者随年龄增加表现出了更迅速的认知下滑。

图1. 慢性疼痛与认知损伤的复杂联系

接下来，研究通过回顾脑成像研究，总结了慢性疼痛导致脑老化加速的现象，并提出脑老化框架以解释认知损伤（图2）。已有研究表明，脑老化是认知功能下滑最关键的风险因素，通过结合脑成像和机器学习技术能够预测个体的脑老化加速水平。近期的脑龄研究发现，慢性疼痛群体普遍存在脑老化加速现象，揭示了慢性疼痛的症状、风险因素、干预治疗与脑老化之间的密切关系。这些发现表明，脑老化加速可能是慢性疼痛引发认知损伤的关键中介因素。因此，研究认为慢性疼痛的多种因素通过加速脑老化进程，从而导致认知损伤。这些因素可分为两类：一类同时是慢性疼痛和脑老化加速的风险因素；另一类则是由慢性疼痛引发，进而导致脑老化加速。此外，这些因素在不同生命阶段以阶梯式、持续线性或非线性的方式发挥作用，使得认知损伤在随年龄增长时变得愈加严重，并呈现非线性变化趋势。

图2. 脑老化框架示意图

随着机器学习、高分辨率脑图谱和脑成像遗传学的发展，脑老化框架有望在多个层面上推动研究者对慢性疼痛引发的认知损伤生物机制的深入理解（图3）。例如，可解释性机器学习技术能够揭示大脑如何加速脑老化，并进一步增加对慢性疼痛相关脑老化异质性的理解。此外，近年来高通量遗传测序和转录组技术的发展，使得大量人脑分子图谱得以构建，这些图谱为揭示脑老化模式背后的分子遗传机制提供了重要依据，也为干预和治疗提供了潜在靶点。

图3. 脑老化框架提供的生物视角

尽管脑老化加速与认知损伤之间的关系已经得到了大量证据的支持，但这一现象在慢性疼痛群体中的具体表现尚不明了。因此，迫切需要进一步的研究，以揭示脑老化加速在不同类型的慢性疼痛中如何影响认知功能，特别是哪些认知领域受到影响，以及影响的强度是否存在差异。此外，大部分慢性疼痛群体的疼痛信号来自于身体外周，而中枢-外周交互作用在最近被广泛强调，因此未来的研究还应考虑到慢性疼痛群体的身体老化加速在认知损伤中扮演什么样的角色。值得强调的是，慢性疼痛、脑老化与认知功能疾病都存在性别差异，性别在这一过程中如何发挥调节作用仍然是一个亟待深入探讨的问题。

该研究获得了国家自然科学基金项目、科技创新2030-脑科学与类脑研究重大项目、中国科学院心理研究所研究经费和中国科协青年人才托举工程项目的支持。

相关成果已在线发表于Trends in Cognitive Sciences。心理所博士研究生赵磊为论文第一作者，心理所涂毅恒研究员为通讯作者。

论文信息：Zhao, L., Zhang, L.B., Tang, Y.L., & Tu, Y.H. (2024). Cognitive impairments in chronic pain: A brain aging framework. Trends in Cognitive Sciences. https://doi.org/10.1016/j.tics.2024.12.004