慢性疼痛(chronic pain,CP)通常是指在伤病愈合后仍持续并超过三个月的疼痛。其发生率较高,给患者个人及其家庭造成重大的身心和经济负担,并对社会健康系统产生消极影响。研究者已经对慢性疼痛的发生和维持机制进行了广泛关注。其中,恐惧回避模型(fear-avoidance model)强调了疼痛恐惧(fear of pain,FOP)在慢性疼痛的发生和维持过程中起着重要作用。疼痛恐惧是指对疼痛进行负面解释,即把疼痛等同于伤害,认为疼痛是灾难性的,导致在预期疼痛或体验疼痛时产生过度紧张、恐惧的情绪反应。疼痛恐惧可以通过直接经验、言语威胁信息和观察学习等途径获得,并且可以泛化到与原始恐惧相关的刺激或情境类似的新的刺激或情境中。目前已经有许多研究,采用行为指标(例如反应时和眼球运动),在健康和临床样本中证明了较高的恐惧-回避相关信念和面对伤害性刺激时较差的功能反应存在很高的相关。但是,对疼痛恐惧潜在的认知神经基础的研究还相对较少,结果也存在不一致。此外,从动机的角度来看冲突情境中或者延迟情境下高疼痛恐惧个体的回避行为,可能会对恐惧回避模型有进一步的认识。研究1和研究2通过测量健康个体暴露于潜在威胁情境中的事件相关电位(event-related potentials,ERPs),考察了疼痛恐惧和不同类型的疼痛线索(图片和词汇)相关的神经生理基础。在研究1中,39名高疼痛恐惧水平的健康个体(H-FOP)和36名低疼痛恐惧水平的健康个体(L-FOP)先观察不同类型的图片线索(疼痛相关图片和非疼痛相关图片),然后接受不同类型的躯体感觉刺激(疼痛刺激和非疼痛刺激)。在非疼痛图片呈现后,只出现非疼痛刺激,而疼痛图片呈现后,可能会出现疼痛刺激。结果发现,和低疼痛恐惧水平的被试相比较,高疼痛恐惧水平的被试报告了较高的躯体感觉刺激强度。相较于非疼痛刺激,低疼痛恐惧水平的被试在加工潜在疼痛刺激时,在P3成分上有更大的波幅,而高疼痛恐惧水平的被试没有表现出这种差异。在研究2中,除了使用感觉疼痛词和中性词作为线索之外,其他程序与研究1类似。结果发现,和低疼痛恐惧水平的被试相比较,高疼痛恐惧水平被试在判断躯体感觉刺激强度时,反应较慢,并且报告了更强的刺激强度。和低疼痛恐惧水平被试相比较,高疼痛恐惧水平被试在加工以疼痛感觉词为线索的潜在疼痛刺激时,在P3成分上表现出了较低的波幅。在研究3中,我们采集了25名高疼痛恐惧水平的慢性疼痛被试(H-FOP)和25名低疼痛恐惧水平的慢性疼痛被试(L-FOP)在暴露于有线索的潜在疼痛刺激时的功能性磁共振影像(fMRI)数据,并记录了皮肤电反应(SCR)。相较于非疼痛线索,潜在疼痛线索在双侧杏仁核、海马旁回和中央后回,以及右侧后扣带皮层、腹内侧前额叶和颞中回出现了较弱的活动。这一结果暗示任务-负网络和杏仁核的调节作用可能参与了对负性刺激的预期。相较于非疼痛线索条件下的非疼痛刺激,高疼痛恐惧水平的个体把潜在疼痛线索条件下的非疼痛刺激强度评价的较高。尽管在皮肤电反应和线索呈现阶段以及刺激阶段的神经响应上没有发现高、低疼痛恐惧水平的组间差异,但是,在高疼痛恐惧水平被试内,潜在疼痛线索引起的杏仁核的活动水平和疼痛恐惧的得分呈现了正相关,这说明高疼痛恐惧水平被试,在加工潜在威胁线索时,杏仁核的活动水平可能增加或者下降的较少。在研究4中,采用基于体素的形态测量(voxel-based morphometry,VBM)分析,考察了34名具有慢性疼痛的被试(CP)和34名健康对照组之间大脑灰质体积(gray matter volume,GMV)的差异,并探究了在慢性疼痛组中,组间存在差异的脑区是否与自我报告的疼痛恐惧量表以及6个月后追踪的疼痛强度和功能失调存在关联。与对照组相比较,慢性疼痛组在右侧岛叶和前额叶区域包括左侧额上回(SFG)、右侧内额回(MFG)和额下回(IFG)有较小的灰质体积,而在左侧旁海马和右侧颞上回(STG)有较大的灰质体积。在慢性疼痛组,右侧颞上回的GMV与疼痛恐惧得分呈正相关。控制了基线变量的作用之后,左侧额上回较小的GMV和在6个月后随访的疼痛强度和功能失调的降低存在相关。在研究5中,通过收集34名慢性疼痛被试和34名健康对照组的静息态fMRI数据,考察了慢性疼痛组和控制组在自发性低频振幅(the fractional amplitude of low-frequency fluctuation,fALFF)上的差异。以这些差异脑区为种子点,分析其与全脑的功能连接(functional connectivity,FC),并探究了组间差异的FC与疼痛强度、功能失调以及疼痛恐惧是否存在关联。和对照组相比,慢性疼痛组在多个脑区包括杏仁核、脑岛、海马旁回、框额皮层(orbital frontal cortex,OFC)等fALFF值较大。在慢性疼痛组,还发现了右侧杏仁核与眶额叶皮层之间的功能连接强度降低,右侧杏仁核与后扣带皮层、脑岛的功能连接强度增加。但没有发现这些功能连接和临床症状及疼痛恐惧存在相关。在研究6中,我们考察了50名高疼痛恐惧水平(H-FOP)和50名低疼痛恐惧水平(L-FOP)的健康个体在冲突情境中的决策表现。冲突情境包括趋避冲突和双重回避冲突,分别以金钱奖励和恐惧相关刺激(匹配潜在疼痛刺激的疼痛面孔),金钱惩罚和恐惧相关刺激为特征。在趋避冲突任务上,相较于低疼痛恐惧组,高疼痛恐惧被试在接受了疼痛刺激后表现了更多了选择变换,可能是对伤害性刺激的回避倾向,而且这一行为表现和疼痛恐惧得分呈正相关。然而,两个任务中,其他行为表现包括有利选择的次数和变换选择的总次数没有发现显著的组间差异。研究7考察了牙痛恐惧对金钱和疼痛相关的奖赏或损失的延迟折扣行为的作用。100名高牙痛恐惧被试和100名低牙痛恐惧被试完成了金钱选择问卷和基于此问卷改编的测试来考察金钱和疼痛相关的奖赏或损失的延迟折扣行为。被试先完成金钱奖赏和金钱损失的延迟折扣任务。在进行疼痛相关任务之前,参与者回忆他们最严重的牙痛经历,并完成疼痛恐惧调查问卷。在每个任务中,计算自我控制反应(奖赏相关任务中为延迟大奖赏,损失相关任务中为即时小损失)的比例作为主要因变量。与低恐惧水平个体相比较,高疼痛恐惧个体报告了更高的预期焦虑得分,并且其牙痛恐惧得分和疼痛损失的自我控制反应比例呈正相关,这可能是为了减少延迟的损失相关刺激所引起的负性情绪。高恐惧水平个体还表现出了在金钱相关的奖赏和损失任务上幅度间自我控制反应比例的变化,而低疼痛恐惧组个体没有表现出这种差异。由此推测,高牙痛恐惧个体对金钱的幅度较敏感可能与他们在威胁环境中的应对资源有关。总之,本文有几个重要的发现。首先,支持了恐惧-回避模型的原则,健康群体和慢性疼痛群体中具有高特质疼痛恐惧的个体报告了更高的潜在疼痛刺激强度。其次,健康的高疼痛恐惧个体在处理有线索潜在疼痛刺激时,分配了较少的认知资源。另外,在潜在疼痛线索呈现阶段杏仁核活动的水平与高疼痛恐惧水平慢性疼痛被试的疼痛恐惧得分存在显著正相关,暗示了预期潜在威胁刺激时,杏仁核参与的调节可能与疼痛恐惧在慢性疼痛中的作用相关。这些神经生理上的结果有助于我们揭示疼痛恐惧在慢性疼痛形成和维持过程中起作用的机制。第三,相较于健康群体,慢性疼痛群体在灰质体积、自发低频振幅和杏仁核相关的功能连接上都表现出了差异,这些结果与前人发现的慢性疼痛解剖可塑性和自发神经活动变化一致,但是关于这些差异与疼痛恐惧的关系还需要进一步探讨。最后,高疼痛恐惧个体在冲突情境下接受疼痛刺激后表现出了更多的回避行为,而其他的行为表现在疼痛恐惧水平上没有发现显著差异,这可能是由于追求奖赏和回避疼痛的动机以及疼痛恐惧对冲突情境下决策行为的共同作用所引起的。在高牙痛疼痛恐惧组,较高的牙疼恐惧得分和疼痛增加延迟折扣任务中较大的即时小疼痛选项比例相关联。另外高牙痛恐惧组个体还对金钱相关的奖赏和损失任务的幅度大小比较敏感。这些初步的研究和发现从动机和决策的角度扩展了恐惧-回避模型。然而,未来还需要更多的研究使用替代方法进一步探究决策行为和疼痛恐惧之间的关系。