虚拟手指拉伸错觉的体感皮层响应机制及其在慢性疼痛治疗中的潜在应用

研究人员通过增强现实技术诱导虚拟手指拉伸错觉，结合体感稳态诱发电位(SSEPs)和主观问卷，探究了多感官整合对体感皮层神经表征的调控机制。结果发现多感官(视觉触觉)条件显著增强主观错觉体验，但SSEPs振幅在验证性分析中无显著差异，而探索性分析提示神经表征可能因错觉产生"锐化"效应。该研究为慢性疼痛患者的体感皮层重塑机制研究提供了重要基线数据。

　　

在神经科学和疼痛医学领域，身体感知的神经机制一直是前沿研究方向。当人们通过镜子或虚拟现实看到被拉伸的手指时，大脑如何整合这种矛盾的多感官信息？更引人注目的是，这种看似简单的错觉竟能缓解慢性疼痛患者的症状——从骨关节炎到复杂性区域疼痛综合征(CRPS)，临床研究已观察到明确疗效。然而，这种"错觉镇痛"背后的神经机制始终笼罩在迷雾中，特别是健康人群与慢性疼痛患者的体感皮层(S1)表征是否存在本质差异。

为解决这一科学难题，英国约克大学(University of York)的研究团队在《Neuropsychologia》发表创新研究。他们设计了一套精妙的实验范式：通过增强现实系统实时呈现手指图像，配合触觉拉伸刺激创建多感官错觉(MS)，同时采用26Hz振动刺激诱发体感稳态诱发电位(SSEPs)，结合64导脑电图(EEG)记录F1和FC1电极的神经响应。研究设置四种条件：多感官拉伸(MS)、单模态视觉拉伸(UV)、无触觉控制(NI)和触觉控制(NIT)，纳入46名健康受试者进行交叉对照。

关键技术包括：1)基于增强现实的多感官错觉诱导系统；2)体感稳态诱发电位(SSEPs)的时频分析；3)γ波段(30-80Hz)神经振荡检测；4)主观体验标准化问卷。

主观体验分析
验证性分析完全支持假设：多感官条件(MS)的错觉强度评分(Mean=61.79)显著高于无触觉控制(NI,31.2,p<0.001)和触觉控制(NIT,35.93,p<0.001)，效应量(Cohen's d)达-1.18。这一结果复现了团队前期发现，确认振动刺激本身不影响错觉体验，为SSEPs研究奠定基础。

SSEPs验证性结果
出乎意料的是，预设电极(F1/FC1)的SSEPs振幅在26Hz刺激下未显示条件间差异(p=0.67)。但信号噪声比(SNR)分析揭示所有条件均成功诱发显著SSEPs响应(全部p<0.001)，排除了技术失效可能。

探索性发现
非参数检验提示SSEPs振幅在错觉条件(MS/UV)比非错觉条件(NI/NIT)降低约15%(p=0.049)，虽事后检验未达显著，但暗示错觉可能导致体感皮层表征的"锐化"——这与慢性疼痛患者的皮层扩散表征形成有趣对照。γ波段分析复现了团队2023年发现，显示多感官条件引发晚期γ活动增强(200-400ms)，反映跨模态信息整合。

讨论部分指出，健康人群的SSEPs响应相对稳定，可能因其体感皮层表征本就精确；而探索性发现的振幅降低或反映神经效率提升。这为慢性疼痛研究提供了关键对照基线——当患者接受同样错觉干预时，若观察到SSEPs振幅显著变化，将直接证明其体感皮层存在病理性重组。

该研究的创新价值在于：首次建立多感官身体错觉与SSEPs的关联范式；证实振动刺激兼容错觉诱导；发现γ活动与SSEPs的不同响应模式，提示二者可能反映不同层级的神经加工。正如作者Kirralise Hansford强调，这些发现为后续疼痛研究架设了"神经桥梁"，未来可精确追踪错觉如何重塑病理性体感表征。团队正在开展慢性疼痛患者研究，或将揭开"错觉镇痛"的终极谜底。