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在疼痛受多种因素影响且冥想对其作用机制不明的情况下,研究人员开展 “EEG 振荡揭示长期冥想与疼痛处理中神经可塑性变化” 的研究。结果发现长期冥想者在疼痛处理时,体感区域多光谱疼痛振荡的时空同步受抑制等。该研究为理解冥想对疼痛处理的影响提供新视角。
疼痛,这个生活中常见却又复杂的感受,一直是医学和神经科学领域的研究热点。疼痛的主观体验不仅伴随着强烈的不适感,还与注意力、情绪等因素紧密相连。以往研究表明,疼痛是自下而上(bottom-up)和自上而下(top-down)两种影响共同作用的结果,但具体的神经机制仍未完全明晰。冥想,作为一种能够调节注意力和情绪的训练方式,据说对疼痛处理有影响,可其中的神经机制却鲜为人知。在这样的背景下,来自保加利亚科学院神经生物学研究所、罗马第一大学等机构的研究人员开展了一项研究,试图揭开长期冥想对疼痛处理神经机制的影响,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
为了深入探究这一问题,研究人员选取了 35 名参与者,分为长期冥想者(LTM)和短期冥想者(对照组,STM)两个小组。长期冥想者为来自上座部佛教传统的 20 名僧侣和尼姑,他们平均有 19358 小时的冥想经验;短期冥想者则有 15 人,冥想总时长均少于 250 小时 。研究人员通过记录参与者在非冥想休息状态下对疼痛电刺激的脑电图(EEG)反应,分析疼痛相关振荡(PROs)的多种特征,包括局部频率特异性、时间同步性、空间同步性以及刺激前振荡等,以此来揭示冥想对疼痛处理神经机制的影响。
在研究方法上,主要运用了以下关键技术:首先是 EEG 记录技术,使用 64 通道的移动无线系统采集 EEG 信号,并通过一系列预处理步骤确保数据质量;其次是电流源密度(CSD)变换,用于实现无参考评估和控制容积传导;再者是时间 - 频率分析,通过连续小波变换(CWT)对 PROs 进行时频分解,分析不同频率成分的特征;另外,还运用了相位锁定因子(PLF)和相位锁定值(PLV)分别测量时间和空间同步性。
研究结果主要体现在以下几个方面:
- 主观疼痛指标:虽然长期冥想者的疼痛阈值有高于短期冥想者的趋势,但两组在主观疼痛强度、厌恶感和识别度等方面并无显著差异。
- PRO 同步性的影响:在疼痛处理过程中,长期冥想者在初级和次级体感皮层区域,多光谱疼痛相关振荡的时间和空间同步性显著低于短期冥想者。例如,theta-alpha、beta、gamma-1 和 gamma-2 的 PLF 在 S1 和 S2-IC 区域,以及 beta 在 S1 区域、theta-alpha 和 gamma-2 在 S2-IC 区域的 R-PLV,都是短期冥想者显著高于长期冥想者。
- 刺激前活动的影响:长期冥想者在 S1 和 S2-IC 区域的刺激前 alpha 和 gamma 活动显著高于短期冥想者,而 beta 活动在两组间无明显差异。
- P3b PRP 成分的影响:虽然短期冥想者的 P3b 在中央顶叶电极处比长期冥想者更大,但差异不显著,且两组的 P3b 峰值潜伏期没有差异。
- 控制分析结果:通过两项控制分析发现,长期冥想者在疼痛刺激前,对侧 S1 和 S2-IC 区域的 alpha 活动特异性增强,而 gamma 活动的增强可能并非专门为疼痛处理做准备。
- 补充分析结果:在补充分析中,发现 PRO 同步性与疼痛阈值呈正相关,且刺激前 alpha 活动对多光谱 PROs 的时空同步性有显著调节作用。
综合研究结果和讨论,长期冥想确实改变了疼痛处理的神经生理机制。长期冥想者在面对疼痛时,能够通过主动控制大脑 alpha 节律,对体感区域进行自上而下的主动抑制,进而抑制疼痛相关神经反应的时间和空间同步性,减少早期疼痛输入时感觉疼痛信息的处理和传递。虽然感觉信息的传递受到抑制,但疼痛的情感 / 认知评估能力依然保留。这一研究结果不仅为理解冥想对疼痛处理的影响提供了新的视角,也为疼痛的治疗和管理提供了潜在的理论依据,有助于开发基于冥想训练的疼痛干预措施。