从慢性腰痛来看慢性疼痛对大脑的影响

腰痛，这是全世界致残的主要原因之一。大约五分之四的人在生活中的某个时候患有腰痛，其中还有5%~10%的人的疼痛会进展成慢性腰背痛（慢性腰痛）。

生活在持续的疼痛（慢性疼痛）中肯定是不适应的，除了长期的慢性疼痛外，抑郁和焦虑、睡眠障碍和决策异常也大大降低了人们的生活质量。

人体是一个整体，所有的问题不能单独来看。慢性腰痛也一样，除了腰痛的症状本身和引起疼痛的病因外，有研究发现长期的慢性疼痛还会损害与疼痛无关的皮层区域。

腰痛是什么

腰痛是全世界最常见的疼痛之一，除了给人身体带来负担外，精神、经济上也会有不小的负担。

腰痛可由许多不同的损伤、条件或疾病引起，其中最常见的是背部肌肉或肌腱的损伤。

疼痛可轻至重。在某些情况下，疼痛会使行走、睡眠、工作或日常活动变得困难或不可能。

腰痛的症状

腰痛的症状会突然出现，也可以逐渐出现。有时，疼痛发生在特定的事件之后，比如弯腰捡起东西。甚至有可能不知道是什么引起的疼痛。

疼痛感可以是尖锐，也可以是钝痛，有时疼痛会辐射到臀部或大腿后侧导致坐骨神经痛。

如果在活动中扭伤腰部，可能会听到“砰”的一声。疼痛会在某些姿势下更严重（比如弯腰），躺下时疼痛会有所缓解。

腰痛的其他症状还有：

• 僵硬：可能很难移动或伸直腰部。从坐姿站起来需要花一段时间，可能会觉得你需要步行或伸展来放松。日常可能会注意到腰部运动范围减小。

• 姿势问题：许多背痛的人很难站直。有可能“歪”着站着，或者弯腰，躯干偏向一侧，腰部可能看起来平坦而不是含有生理曲度的。

• 肌肉痉挛：紧张之后，下背部的肌肉会痉挛或无法控制地收缩。肌肉痉挛会导致极度疼痛，使人难以站立、行走或移动。

慢性疼痛是如何损伤大脑的？

大脑的“默认模式网络”（DMN）

研究发现，大脑中有一组区域在执行活动时会减少活动，与休息时大脑的平均活动相比较。

这些区域在休息时比在执行动作时更活跃，这表明大脑存在一种静息状态，在这种状态下，大脑以有组织的方式保持活动，这被称为大脑功能的“默认模式”。

在任务执行过程中表现出活动减少的区域是“默认模式网络”（DMN）的组成部分，在协同行动中维持大脑的静息状态。

正相关（红-黄）负相关（蓝绿色）

请注意，在慢性腰痛患者的地图中，对照组被识别为负相关（即蓝色）的大部分区域缺失。

内侧前额叶皮质（mPFC）背外侧前额叶皮层（DLPFC）扣带回中部（mACC）慢性腰痛（慢性腰痛）后扣带回/楔前叶（PCC）前额视野区（FEF）顶叶内沟（IPS）中颞区（MT）侧顶叶皮质（LP）。

而长期疼痛会改变静止状态下活跃的皮层区域的功能连接，即“默认模式网络”（DMN）的组成部分。

长期的慢性疼痛（在某一时刻）会变成一种自发的感知，即使在没有明确的大脑输入或输出的情况下，也会发生一种内在的大脑活动。

因此，患者在“休息”时大脑的改变可能导致不同的DMN组织活性发生变化。反过来，DMN活性的潜在变化可能与慢性疼痛患者常见的症状（疼痛除外）有关。

图为慢性腰痛活动与正常脑活动的差异。将慢性腰痛和健康对照组的平均激活（红-黄）和失活（蓝-绿）（随机效应z>2.3，集群p<0.01；覆盖在标准空间上）。

两组之间的激活比较广泛。与正常人相比，慢性腰痛患者表现出较少的失活，主要表现在mPFC、杏仁核和PCC，所有这些都被认为是DMN的一部分。

情绪是如何放大疼痛的？

额叶是人体的情感器官,会产生喜怒哀乐等相关的情感活动,与额叶息息相关，其中，

• 内侧前额叶皮质（mPFC）与情绪、动机、学习、注意力的调控,以及社交和行为决策等功能相关；

• 背外侧前额叶皮层（DLPFC）与工作记忆、规则学习、计划、注意力和动机等功能相关。

研究表明，内侧前额叶皮质（mPFC）与背外侧前额叶皮层（DLPFC）的活性呈负相关，mPFC和DLPFCa会相互抑制。

DLPFCa信号在mPFC活动增加之前处于活动状态，并在mPFC信号持续的时间段内切换至停用状态。

由于在慢性疼痛中DLPFC灰质密度降低，又加上自发疼痛激活了急性疼痛感觉系统，他们共同激活了mPFC和DLPFCa，导致传入阻塞引起持续的mPFC活动，结果持续疼痛的感知会增强。

DLPFC涉及工作记忆，其活性通常与mPFC活性呈负相关，也表明疼痛情绪变化会增强了mPFC的激活，并抑制了DLPFC的活性。

再加上增强的脊髓前额叶的投射，决定了mPFC持续活动的持续时间。因此，情绪也会显著的提高持续性疼痛感。

虽然有些慢性腰痛患者的疼痛有可识别的结构性或机械性病因，但大多数没有明确病因。

从大脑的角度分析慢性腰痛表明，慢性疼痛与大脑化学变化的特定模式有关。

自发的慢性疼痛使大脑的情绪化区域进入一种持续的关于自我的负面情绪（痛苦）状态，偶尔的伤害性输入会使这种状态持续下去。

额叶皮层在调节认知活动和疼痛的动机-情感特征之间起着特别重要的作用。

我们通过慢性腰痛疼痛对大脑的影响发现，在治疗的过程中，情绪和行为的管理对抑制疼痛也是非常重要的。

引用

1、Baliki MN, Chialvo DR, Geha PY, et al. Chronic pain and the emotional brain: specific brain activity associated with spontaneous fluctuations of intensity of chronic back pain. J Neurosci. 2006;26(47):12165-12173. doi:10.1523/JNEUROSCI.3576-06.2006

2、Baliki MN, Geha PY, Apkarian AV, Chialvo DR. Beyond feeling: chronic pain hurts the brain, disrupting the default-mode network dynamics. J Neurosci. 2008;28(6):1398-1403. doi:10.1523/JNEUROSCI.4123-07.2008

3、American Academy of Orthopaedic Surgeons: "Low Back Pain."