从橡胶手错觉透视疼痛与身体所有权的双向交互：一项系统综述

《Neuropsychologia》：On the Relationship Between Pain and Body Ownership: A Systematic Review of Rubber Hand Illusion Studies

　　

疼痛是一种多维、主观的体验，不能仅化约为伤害性输入（nociceptive input；激活痛觉通路的输入），而源于感觉、情感、认知与动机过程的整合。身体表征（body representation；感知、体验并作用于身体的神经与认知机制集合）是疼痛相关结局的关键决定因素；疼痛亦可改变身体表征，二者呈双向关联。身体所有权（sense of body ownership；身体及其部分属于自我的主观体验）是身体表征的核心维度，可通过橡胶手错觉（rubber hand illusion，RHI；同步视触觉刺激使外部物体被体验为自身肢体的实验范式）进行实验操纵。既有研究采用RHI、沉浸式虚拟现实及肢体外观操纵，报告镇痛（analgesia）、痛觉过敏（hyperalgesia）或无效应，且效应受多感觉一致性、肢体外观、透明度与颜色等参数影响。相反，健康人群与临床人群证据显示疼痛可系统改变身体表征；部分证据提示疼痛可作为信息性躯体感觉信号，在触觉或本体感觉输入减少或缺失时维持身体表征。鉴于研究在范式、人群、疼痛诱发方式、疼痛结局与身体所有权测量方面高度异质，现有叙述性综述难以定量估计合并效应、评估研究间异质性与发表偏倚。该综述依据Open Science Framework（OSF；开放科学框架）预注册方案并遵循系统综述与Meta分析优先报告条目（PRISMA）指南，检索PsycINFO与PubMed，纳入30项研究、1180名参与者；因异质性显著，未进行定量Meta分析（meta-analysis），而采用结构化定性综合，聚焦研究间变异来源。该综述仅纳入采用RHI范式的实验研究，整合两条路径：（a）RHI诱导的身体所有权变化对疼痛感知的影响；（b）疼痛对RHI诱导与调制的影响，以厘清疼痛与身体所有权之间的双向关系。

研究背景、问题与意义：疼痛是多维、主观的体验，不能仅还原为伤害性输入（nociceptive input；激活痛觉通路的输入），而由感觉、情感、认知与动机过程整合产生。身体表征（body representation；感知、体验并作用于身体的神经与认知机制集合）是疼痛感知、空间定位和调节等结局的关键决定因素；疼痛又可改变身体表征，故二者存在双向关联。身体所有权（sense of body ownership；身体及其部分属于自我的主观体验）是身体表征的核心维度，可由橡胶手错觉（rubber hand illusion，RHI；同步视触觉刺激使外部物体被体验为自身肢体的实验范式）操纵。既有采用RHI、沉浸式虚拟现实和肢体外观操纵的研究报告镇痛（analgesia）、痛觉过敏（hyperalgesia）或无效应，且效应随多感觉一致性、肢体外观、透明度和颜色等变化，提示高度；其神经基础可能涉及岛叶、顶叶等重叠底物。反向证据显示，疼痛可影响运动想象、左右判断和替代性疼痛反应，并在脊髓损伤、纤维肌痛、幻肢痛和复杂性区域疼痛综合征等条件下与身体表征改变相关；新证据提示疼痛可能是信息性躯体感觉信号，在触觉或本体感觉输入减少或缺失时维持身体表征。问题在于：各研究在范式、人群、疼痛诱发方式、疼痛结局和所有权测量上高度异质，叙述性综述不能定量估计合并效应、正式评估研究间异质性和发表偏倚。因此，研究人员开展本系统综述，初拟系统综述与Meta分析（meta-analysis）以量化双向关系；因异质性显著，保留系统综述并改为结构化定性整合，重点识别变异来源。其意义在于厘清疼痛与身体所有权的双向关系，为临床分类、康复和疼痛管理提供依据。
关键技术方法：研究团队依据OSF预注册方案（DOI: 10.17605/OSF.IO/4VXS6）并遵循PRISMA指南，于2025年4月4日检索PsycINFO（经Ovid）与PubMed，检索式围绕“rubber hand/RHI/dummy hand/rubber hand illusion”与“pain/pain perception”。文献来源为数据库；纳入研究共1180名参与者，均为实验诱发急性疼痛的健康者，未见慢性疼痛患者队列。两名评价者独立筛选并以Cohen's kappa评估一致性；纳入标准为含RHI操纵且定量测量疼痛。采用改编RoB工具评估偏倚风险，以TOM评估方法透明度；因异质性未行Meta分析，按疼痛诱发类型、疼痛结局、所有权测量及实验对比作结构化定性综合。
3.1 文献检索：系统检索获得542条记录，去重后509条；题录/摘要筛选保留40篇，全文筛选最终纳入30篇。题录/摘要筛选的Cohen's kappa（评价者间一致性指标）为0.70（95% CI 0.58–0.82），平均一致率0.96；筛选与数据提取阶段的总体Cohen's kappa为0.44（95% CI 0.11–0.77），平均一致率0.82。
3.2 研究特征：纳入文献发表于2009—2025年，2022年最多（5篇），2010、2021和2023年无文献。总参与者1180名，平均每项41名；年龄均值24.7岁（SD=3.70），范围18—65岁；女性平均69%。研究主要分两类：23篇（79%）先用经典RHI诱导再给予伤害性刺激以评估镇痛效应；8篇（26.7%）用疼痛刺激诱导RHI；2篇同时包含两类实验（Cordier和同事；Della Longa和同事）。疼痛来源以热刺激（15篇，48.38%）和压力（10篇，32.25%）为主，其次为电刺激（4篇，12.92%）和视觉疼痛源（2篇，6.45%）。疼痛结局最常用疼痛强度（11篇，40.74%）和疼痛阈值（pain threshold；9篇，33.33%），其次为不愉快度（5篇，18.51%）和敏感性（2篇，7.40%）。所有权测量多为自评问卷，19篇（63%）采用或改编Botvinick和Cohen的问卷；内隐测量以本体感觉漂移（proprioceptive drift；对自身手部位置的知觉偏移）最常用。探索性Meta分析提示，RHI调制疼痛初示小正效应（Hedges' d=0.34，95% CI [0.01,0.66]，p=.04），但I²（异质性指标）=90.71%，纳入方法与实验调节因素后不显著（Hedges' d=-0.08，95% CI [-1.08,0.93]，p=.88）；疼痛对RHI的同步与异步比较示中等效应（Hedges' d=-0.67，95% CI [-1.32,-0.02]，p=.04），I²=94.61%；无痛触与痛触同步刺激比较无可靠效应（Hedges' d=0.16，95% CI [-0.22,0.54]，p=.41），I²=86.44%。作者强调异质性高，合并估计仅作描述性总结。
3.3 质量评估及偏倚风险与方法透明度的相关性：采用RoB和TOM工具。总体方法透明度为高至中等（M_TOM=0.62），偏倚风险相关因素为低至中等（M_RoB=0.65）；二者显著相关（S=1448.1，p<0.001；相关系数约0.60），提示方法透明度与偏倚风险呈反向关系，透明、有效、可靠实践有助于减轻发表偏倚。纳入研究在随机化、混杂变量控制、结局报告和缺失数据（低于15%）方面总体质量良好。
3.4 方法学差异：研究人员按研究主要焦点分组：一组考察RHI对疼痛感知与调制的影响，另一组考察疼痛/伤害性刺激对RHI诱导与调制的作用，以比较双向关系。
3.4.1 定性分析——RHI对疼痛的效应：体现健康肢体表征时，同步触摸条件下多报告镇痛（Hegedüs、Siedlecka、Nierula、Fang、Cordier、Choi、Ceylan、Mosch等）。Cordier和同事仅用视觉伤害性刺激诱导错觉，健康橡胶手和玻璃球均产生镇痛，且玻璃球条件更强（p=.001）；但两种实验顺序未在被试间平衡，玻璃球效应可能为累积效应。体现受伤或敏化橡胶手时，四项研究报告痛觉过敏（Osumi、Giummarra实验2、Bauer、Siedlecka）。另有八项未发现关系。其他因素中，Bauer无视觉反馈时痛觉过敏消失，Chang未发现视觉反馈影响；Pamplona和同事用改良眼镜设低、中、高可见度，低可见度主观疼痛高于高可见度；视觉一致性可提高不愉快度，即使实际为非痛刺激（针与棉签），提示自上而下期望作用；Choi发现关于针灸刺激的先验信息提高疼痛耐受（pain tolerance；可耐受的最大疼痛刺激）。Coleshill仅在橡胶手上施加可见安慰剂镇痛时降低疼痛敏感性，单独所有权诱导无显著镇痛；Ho在身体、虚拟和增强现实中均见安慰剂性疼痛敏感性降低，体现强度不预测镇痛幅度。五项研究纳入增强/虚拟现实；Knobel未发现体现后镇痛或痛觉过敏，但提供虚拟环境全身体现证据。总体上疼痛调制方向不明确，虚拟/增强/物理现实中的镇痛多见于安慰剂条件（如防护手套）或虚拟手与真实手空间共位时。
3.4.2 定性分析——以疼痛刺激诱导RHI：共8项研究用伤害性刺激诱导RHI。Coppi和同事建立伤害性橡胶手错觉（Nociceptive Rubber Hand Illusion，N-RHI）范式，用激光诱发电刺激选择性作用于C和Aδ纤维并尽量减少触觉共同刺激；参与者无常规触觉输入仍报告所有权，破坏刺激部位与橡胶手的空间一致性可使错觉消失，说明共位性的作用。五项研究比较触摸效价与强度：痛性与非痛性刺激均可诱导体现；部分研究痛性刺激更强（Capelari；Coppi实验2），部分非痛性更强（Della Longa；Coppi实验1）；更强刺激更易诱导，冷刺激比温刺激产生更强所有权（Kammers）。Botan等以视频疼痛源发现，观看时定位和感受疼痛能力更高者RHI体现更强。所有研究均用急性疼痛，未用慢性疼痛；最接近的是Tanaka和同事对受伤橡胶手并给予恐惧相关言语建议，受伤外观和威胁预期均未显著改变错觉强度。尚无研究直接比较慢性疼痛患者与健康对照，故实验室观察到的伤害性感受与体现机制能否推广至慢性疼痛仍不清楚。
讨论与结论：该综述收集2009—2025年的30项研究，因方法学高度异质未采用Meta分析，而作定性总结以识别空白与分歧。总体证据提示身体所有权与疼痛存在双向关系；两类研究不能支持简单单向因果。疼痛涉及感觉显著性、情感（愉快—不愉快）和动机优势等维度；鉴于脑的并行非线性组织，疼痛与身体所有权的关系可能更适合描述为伤害性、情感、动机、认知和多感觉过程之间相互关联、相互依赖，而非直接线性因果。健康橡胶手且多感觉一致时倾向镇痛，受伤、疾病或敏化橡胶手时倾向痛觉过敏，无效结果也常见，说明仅有体现不足以稳定调制疼痛；关键不仅是橡胶手是否被体现，还包括所体现身体表征的性质。肢体外观操纵可能镇痛也可能提高疼痛敏感性，且关系可能双向；先前信念与期望、动机与奖赏、伤害性通路敏化、安慰剂/反安慰剂及暗示反应性等均可调节。观察自身真实手可镇痛，而观察他人手无此效应；橡胶手体现程度及心理亲近度可能是个体差异来源，且未必被外显问卷完全捕捉。痛性刺激诱导RHI的研究显示，针刺、热刺激及选择性作用于C和Aδ纤维的激光诱发电刺激均可诱导RHI；当伤害性信号与视觉信息在空间和时间上一致时可整合入多感觉身体所有权机制，激光诱发电刺激对伤害性输入更特异，支持伤害性感受在触觉/本体感觉缺失或受损时作为替代性感觉信息维持身体表征的提法。疼痛与身体表征均为多维构念；替代性疼痛研究提示，疼痛相关视觉信息即使无直接伤害性刺激也可与身体所有权交互。局限包括：证据几乎均来自手部RHI，手是特殊身体部位，不能直接推广至全身；全身错觉仅有初步证据；所有纳入研究均在健康者中实验诱发急性疼痛，未评估慢性疼痛患者；慢性疼痛存在中枢敏化和既有身体表征扭曲，故急痛结果不能假定可在外显方向或幅度上推广。期望和预测编码框架、安慰剂/反安慰剂、需求特征等亦需更好控制。临床启示包括：考虑疼痛与身体所有权关系可改进身体相关处理障碍的分类和康复靶点；使用视觉上不那么令人震惊的敷料、让疼痛部位尽量显得正常和健康，可能有助于降低疼痛。
研究结论（翻译）：综上所述，这些发现表明，身体所有权与疼痛之间的关系不应被简化为体现对身体所有权的简单因果效应，或身体所有权对疼痛的简单因果效应。更确切地说，二者似乎通过一组多感觉、情感、动机和预测机制相互作用。需要更大样本，以更直接地研究这种相互作用，不仅考虑伤害性感受和身体所有权，也考虑疼痛敏感性、情感状态、期望、动机相关性和主观体现等个体变量。此外，未来实验范式应设计为研究RHI与疼痛的双向关系，而不强加单向因果解释，无论是由RHI到疼痛还是由疼痛到RHI。更有信息量的方法是在同一设计中同时操纵被体现身体表征的特征和疼痛相关输入的特征，以评估其一致性、效价和预测意义如何共同调节疼痛感知与身体所有权。