跨模态绘制疼痛记忆:回忆性内脏痛与躯体痛的不同空间表征

Mapping Pain Memory Across Modalities: Distinct Spatial Representations of Recalled Visceral and Somatic Pain

作者信息Catrin Guddat, Genisius Hartanto, Robert J Pawlik, Thomas Graven-Nielsen, Sigrid Elsenbruch, Jana L Aulenkamp
PMID42765585
发布时间2026-09
DOI10.1002/ejp.70395

实验完整度

高

包含健康志愿者人体实验(直肠扩张和热刺激两种疼痛模型)、身体地图绘制、疼痛评级、心理问卷及贝叶斯回归分析等多层验证。

主要模型

健康志愿者(N=49,30名女性) 压力控制直肠扩张模型(内脏痛) 皮肤热刺激模型(躯体痛)

重点核对

两种疼痛模态的刺激强度经个体化校准至VAS 50mm目标强度,安全上限为直肠扩张60mmHg、热刺激49.5°C 每阶段共12次阶段性疼痛刺激(6次直肠扩张、6次热刺激),假随机顺序,50%参与者先接受内脏或躯体刺激 直肠扩张总时长20秒(充气、平台、放气),间隔55秒无刺激;热刺激的升降温及平台时长与直肠扩张匹配 身体地图在study day 1刺激结束后和study day 2开始时(一周后回忆)分别完成,分别针对内脏痛和躯体痛 疼痛强度和不适感在每次刺激阶段后用0-100mm VAS评估,取所有阶段平均值作为全天整体疼痛体验

摘要

背景:疼痛区域的表征提供了疼痛感知的空间维度,但在内脏痛背景下很少被使用。本实验研究考察了急性内脏痛和躯体痛及其回忆的空间模式。方法:健康志愿者(N=49,30名女性)接受校准的直肠扩张(内脏痛)和腹部皮肤热刺激(躯体痛),并在刺激后立即和一周后在标准化身体地图上绘制模态特异性的疼痛区域。绘图被数字化和量化,区分局部痛和牵涉痛,牵涉痛定义为与局部部位分离的疼痛区域。疼痛强度和不适感用视觉模拟量表评估,心理特质和状态通过问卷评估。结果:直肠扩张诱导的疼痛区域比热痛更大且更弥散(p<0.001)。疼痛区域在一周后高度可重现(p<0.001)。67%的参与者报告了牵涉性内脏痛,主要位于前腹部,而躯体痛保持局部化。总疼痛区域与疼痛强度或不适感无关。然而,有牵涉性内脏痛的参与者具有更高的特质焦虑(p=0.011),而更大的牵涉性内脏痛范围与更高的疼痛强度相关(p=0.012)。贝叶斯分析确定外向性和行为抑制是内脏痛区域的预测因子。结论:内脏痛和躯体痛表现出不同的、可靠回忆的空间表征。内脏痛更广泛且更弥散。其与人格特质的关联表明,空间疼痛表征反映了稳定的、特质样的特征,突出了身体地图作为表征内感受性疼痛的补充工具在实验和临床研究中的价值。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
急性内脏痛和躯体痛及其一周后回忆的空间表征是否存在模态特异性差异,以及这些空间特征与疼痛评级和心理特质的关系。
核心机制
内脏痛比躯体痛更广泛、更弥散,具有更高的不适感;其空间表征与人格特质(外向性、行为抑制)相关,牵涉性内脏痛范围与疼痛强度相关,提示空间疼痛表征反映稳定的特质样中枢处理特征。
主要证据
49名健康志愿者接受校准的直肠扩张和腹部热刺激,身体地图显示内脏痛面积显著大于躯体痛(p<0.001),一周后回忆高度可重现(ICC>0.8),牵涉性内脏痛发生于67%参与者且主要在前腹部,贝叶斯回归显示外向性和行为抑制预测内脏痛面积(R²=0.498,BF₁₀=10.34)。
研究意义
身体地图可作为表征内感受性疼痛的补充工具,捕捉强度评级无法反映的空间特征如牵涉痛,有助于在研究和临床中对内脏痛进行分层,并为机制导向的干预提供依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

疼痛刺激与个体化校准

确保两种疼痛模态在相同感知强度下进行比较,排除刺激强度对空间特征的干扰。

使用压力控制直肠扩张(内脏痛)和皮肤热刺激(躯体痛),通过多步骤程序确定痛阈、模态特异性校准和匹配,以及简短习惯化阶段,将刺激强度个体化调整至VAS 50mm目标强度。

2

身体地图数据采集

记录和量化内脏痛与躯体痛的空间分布,包括局部痛和牵涉痛。

参与者在标准化纸笔身体地图(前后躯干视图)上绘制感知到的疼痛区域,分别针对内脏痛和躯体痛,在study day 1刺激结束后(即时回忆)和study day 2开始时(一周后回忆)完成。

3

疼痛评级与心理问卷

评估疼痛的强度和不适感以及可能影响疼痛感知和回忆的心理特质和状态。

在每次刺激阶段后使用数字化0-100mm VAS评估内脏和躯体刺激的整体疼痛强度和不适感;参与者事先完成一系列验证问卷,包括HADS、PSS、PCS、SSAS、BFI-10、BIS/BAS和STADI。

4

身体地图数字化与量化

将手绘疼痛区域转化为可分析的像素计数,以比较不同模态和区域间的疼痛面积。

使用Inkscape(版本1.1.2)以3509×2550像素数字化疼痛绘图,在MATLAB(R2022a)中提取阴影区域(RGB: 255, 0, 0)获得像素计数,进行对数转换以接近正态分布。疼痛位置分类为局部(躯体痛在腹部热电极处,内脏痛在后侧肛门直肠区域)、牵涉痛(前腹部)和总面积。

5

空间分布与统计学分析

比较内脏痛和躯体痛的空间面积差异、评估一周重现性并探索与心理变量的关联。

使用双因素重复测量ANOVA分析总对数转换疼痛面积;线性混合效应模型分析前部和后部像素计数;组内相关系数(ICC)评估重现性;Pearson相关分析疼痛面积与VAS评级和心理变量的关系;贝叶斯线性回归识别内脏痛面积的预测因子。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Distender Series II 恒压器系统G&J Electronics--
1300 mL 单气囊----
PATHWAY CHEPS 热刺激设备Medoc Ltd., Advanced Medical Systems--
Inkscape 1.1.2版----
MATLAB R2022a----
JASP 0.19.3版----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
疼痛刺激校准与匹配
目标疼痛强度(VAS 50mm)、安全上限(60mmHg和49.5°C)、个体化校准程序、最终平均刺激强度
阅读提示:Methods 2.3 Pain Stimuli
疼痛刺激参数
刺激次数(每阶段12次)、刺激顺序(假随机)、直肠扩张时长和间隔、热刺激时长匹配
阅读提示:Methods 2.3 Pain Stimuli 及 Supplementary Methods(如有)
身体地图数据采集
身体地图版本(前/后躯干视图)、采集时间点(day1结束后和day2开始时)、疼痛区域绘制指导语
阅读提示:Methods 2.4 Pain Body Maps 及 Figure 1 legend
疼痛评级
VAS评级时间点、评级问题措辞、评级平均方式(全天平均)
阅读提示:Methods 2.5 Pain Ratings
心理问卷
问卷种类(HADS, PSS, PCS, SSAS, BFI-10, BIS/BAS, STADI)、施测时间、评分方法
阅读提示:Methods 2.6 Questionnaires Assessing Psychological States and Traits
统计分析
统计模型选择(rmANOVA、线性混合效应模型)、ICC模型、贝叶斯回归先验设置、多重比较校正方法(Bonferroni α=0.003)
阅读提示:Methods 2.7 Statistical Analyses