慢性疼痛是一种长期困扰着患者的疼痛,它会给患者日常生活的各方面带来极大的负面影响,包括:影响患者的认知功能、影响患者的工作和睡眠质量、造成患者情绪方面的异常(抑郁水平和焦虑水平的增高)等等。研究发现,慢性疼痛患者在包括决策在内的一系列认知任务中都表现出了缺陷。研究清楚慢性疼痛患者高级认知功能异常背后的神经机理,有助于加深我们对慢性疼痛本质的了解,也有助于人们探索出改善慢性疼痛患者认知缺陷的临床干预手段。先前的研究发现,慢性疼痛患者在情绪性决策任务上的表现存在缺陷,但其背后的神经机理尚不明确。本研究旨在通过结合1)行为学、2)磁共振成像和3)脑电图技术手段对慢性疼痛患者情绪性决策缺陷的神经机制进行探索。本研究中所采用的情绪性决策任务是爱荷华赌博任务。首先,我们验证了前人关于慢性疼痛患者情绪性决策存在缺陷的研究结果,即慢性疼痛患者相较于健康人会更多地做出不利的决策。此外,我们还通过行为学实验,排除了慢性疼痛患者情绪性决策缺陷是由于疼痛感本身(所造成的一种类似于分心的效应)所引起的可能性:在由辣椒素引起的急性疼痛状况下,健康被试并没有表现出如慢性疼痛患者那样的决策缺陷。关于患者决策缺陷脑机制的主要研究发现之一是,慢性疼痛患者在情绪性决策过程中对于奖惩反馈刺激的情绪性反应增强。磁共振成像研究发现:1)决策过程中,患者的脑岛、顶叶皮层、扣带回等与情绪反应/表征相关的脑区激活程度高于健康被试,且脑岛、顶叶皮层等区域的活动高于健康被试仅发生在当被试选择具有高频度惩罚选项的情况下(而不是发生在被试选择低频度惩罚选项的情况下);2)与奖励相关的脑区(内侧前额叶、纹状体等)在被试选择奖励幅度较大的卡片堆时,患者的活动水平会高于健康被试。我们的脑电图研究得到的结果也与磁共振研究得到的结果相符合,即慢性疼痛患者的决策反馈相关负波(与对决策奖惩反馈所引起的情绪性反应相关的脑电成分)的幅值高于健康被试。因此,我们推测慢性疼痛患者在情绪性决策过程中与奖惩刺激相关的情绪性反应发生了异常(增强)。关于患者决策缺陷相关脑机制的另一个主要发现是,与有利选择和与不利选择相关的脑活动水平的模式在慢性疼痛患者中发生了改变。磁共振研究中,患者的后部扣带回(与价值表征/预期相关的脑区)在患者做不利选择情况下的活动程度高于其做有利选择情况下的活动程度;而健康被试后部扣带回的脑活动则在做有利选择和在做不利选择的情况下差异不显著。这一发现,也与我们的脑电研究结果比较符合:患者做不利选择时相关的决策前负波、预期相关正波均显示出了高于其做有利选择时相关的决策前负波、预期相关正波的趋势;而健康被试的决策前负波、预期相关正波在其做有利选择和做不利选择的情况之间差异不显著。这些结果提示我们:慢性疼痛患者在决策中对有利选择和对不利选择的价值预期或偏好可能相较健康人发生了改变。综上所述,慢性疼痛患者所表现的情绪性决策缺陷,其可能的神经机制包括奖惩敏感性相关脑区以及价值表征/预期相关脑区的活动在决策过程中出现异常。这些脑区活动的异常可能分别发生在奖惩反馈阶段和决策的预期阶段,从而导致患者对不同(有利或不利)选择的价值预期/偏好发生了改变。我们推测这些异常可能是由于长期的疼痛导致患者奖惩敏感性相关脑区所导致的可塑性改变所造成的,但有待于今后设计更系统和更直接的研究予以验证。作为先导性的研究之一,本课题为加深我们对慢性疼痛患者情绪性决策缺陷的神经机制的理解,以及探索减少慢性疼痛对患者高级认知影响的临床干预方法提供了实证研究证据。