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【编辑推荐】为探究岛叶活动是否受认知控制及其与疼痛的因果关系，研究人员开展双盲随机对照交叉试验，利用 MEG 脑机接口对 19 名健康受试者进行岛叶活动上调 / 下调的神经反馈训练，发现下调训练可降低岛叶静息活动并提高痛阈，为疼痛治疗提供新方向。
疼痛感知作为人类最复杂的主观体验之一，既受外界刺激触发，又与大脑内部的神经调控网络紧密相关。在众多参与疼痛处理的脑区中，岛叶皮层（insular cortex）因其在伤害性信号处理和认知调节中的核心作用，成为神经调控领域的研究热点。过往研究发现，岛叶活动与慢性疼痛（如纤维肌痛、复杂区域疼痛综合征）密切相关，直接电刺激人类前岛叶甚至能提高痛阈，但核心问题仍未解决：岛叶活动能否被主动调控？这种调控是否直接影响疼痛感知？
为破解这些科学谜题，日本大阪大学（The University of Osaka）的研究团队开展了一项具有突破性的研究。其成果发表在《Communications Biology》上，通过双盲随机对照交叉试验，首次在人类中证实了磁 encephalography（MEG）为基础的神经反馈技术对岛叶活动的主动调控能力，并揭示了其与疼痛阈值变化的潜在关联。
关键技术方法
研究采用自主开发的 MEG 脑机接口系统，以岛叶皮层电流均方根值（RMS，反映皮层兴奋性）为反馈信号，突破了传统基于脑电（EEG）或功能磁共振成像（fMRI）的神经反馈局限 ——MEG 兼具高时间分辨率（毫秒级）和较高空间分辨率（毫米级），可实时追踪岛叶神经活动动态。实验设计为双阶段交叉模式：19 名健康受试者（11 男 8 女，平均 28.8 岁）随机接受岛叶活动上调（upmodulation）和下调（downmodulation）训练，每次训练包含 5 分钟静息态 MEG 记录、疼痛阈值测量及 10 分钟神经反馈任务，间隔两周洗脱期以避免残留效应。疼痛阈值通过接触式热刺激（Medoc 系统）测定，以左手第一指蹼掌侧触发疼痛的温度平均值为指标。
研究结果
1. 神经反馈对岛叶活动的实时调控
通过对比两种训练模式下的岛叶 RMS 值，发现下调训练期间岛叶活动显著低于上调训练（t=2.168, p=0.044），且静息态 MEG 显示，下调训练后岛叶活动较上调训练后降低更显著（t=2.191, p=0.042）。全脑分析进一步证实，岛叶是调控最显著区域，虽经多重比较校正后未达显著，但效应量集中于目标区域，表明 MEG 神经反馈具有较高特异性。
2. 岛叶下调训练与痛阈提升的关联
痛阈分析显示，上调训练前后痛阈无显著变化（p=0.086），而下调训练后痛阈显著升高（t=-3.103, p=0.006）。尽管两种训练的痛阈变化差异未达统计学意义（p=0.641），但单因素分析提示岛叶活动下调可能通过降低皮层兴奋性，增强痛觉抑制机制。
3. 频谱分析与调控机制探索
对静息态岛叶活动进行频谱分析（delta/theta/alpha/beta/gamma 波段），未发现任何频率成分的功率变化与神经反馈调控相关，提示 MEG-RMS 反馈调节的是岛叶整体活动水平，而非特定振荡模式，这为神经反馈靶点选择提供了新视角。
结论与讨论
本研究首次在人类中实现了 MEG 引导的岛叶活动主动调控，证实了认知控制对岛叶皮层兴奋性的调节潜力，并初步建立了岛叶下调与痛阈升高的关联。尽管未直接证明因果关系（缺乏训练类型与痛阈变化的交互效应），但为开发慢性疼痛的神经反馈疗法提供了关键证据 ——MEG 技术的高时空分辨率使其在精准调控深部脑区（如岛叶）方面优于传统 EEG/fMRI，避免了空间模糊或时间滞后的局限。
研究同时指出，单次训练的效应量较小（痛阈变化效应量 d=0.109），未来需扩大样本量并探索重复训练的累积效应。此外，结合闭环刺激（如超声）或多模态整合（EEG-fMRI-MEG）可能进一步提升调控精度。值得关注的是，岛叶不仅参与疼痛处理，还涉及内感受、情绪调节等多重功能，其神经反馈调控的长期影响或为治疗纤维肌痛、肠易激综合征等心身疾病开辟新路径。
这项工作标志着神经反馈技术从实验室向临床转化的重要一步，MEG 脑机接口系统的成功验证，为靶向深部脑区的非侵入性神经调控提供了可复用的技术范式，其核心价值在于将神经科学基础研究与疼痛医学临床需求紧密结合，有望推动 “脑机接口镇痛” 从概念走向实践。
