编辑推荐：
脑振荡（brain oscillations），特别是在α、β和γ频段，已通过相关性研究被证实与疼痛感知有关。节律性视觉刺激（rhythmic visual stimulation, RVS）提供了一种非侵入性方法来实验性操控这些振荡并检验其在疼痛感知中的潜在
脑振荡（brain oscillations），特别是在α、β和γ频段，已通过相关性研究被证实与疼痛感知有关。节律性视觉刺激（rhythmic visual stimulation, RVS）提供了一种非侵入性方法来实验性操控这些振荡并检验其在疼痛感知中的潜在作用。研究人员开展了2项被试内实验以评估RVS是否与急性疼痛感知及疼痛相关神经振荡的变化有关。在实验1中，41名受试者在经历校准的热痛刺激并接受同步脑电图（electroencephalography, EEG）记录的同时，接受短暂（13秒）的α频段（10 Hz）、β频段（18 Hz）或γ频段（42 Hz）RVS，或节律紊乱的对照刺激。尽管EEG确认了目标频段神经振荡的成功增强，但疼痛诱发的振荡性反应在α、β和γ频段的短暂RVS条件下仍保持不变。为复现以往研究发现，实验2通过使用更长的RVS持续时间和相位性疼痛刺激扩展了实验1。49名新受试者在接受电刺激或激光疼痛刺激评分前，先接受10分钟10 Hz或1 Hz对照RVS。横跨2项实验，使用不同的刺激方案和疼痛模态，研究人员未发现RVS与急性疼痛感知或疼痛相关神经振荡变化有关的证据，贝叶斯（Bayesian）分析为零假设提供了强有力证据。这些零结果与部分以往报告形成对比，但与文献中日益涌现的混合证据一致，提示RVS对疼痛的影响可能不如最初提出的那般稳健，或更具情境依赖性。
## 研究背景与问题提出
疼痛源于动态脑网络的协调，可能由特定频段的振荡性活动所介导。既往研究表明，α频段（8–13 Hz）节律在相位性和持续性疼痛刺激期间受到抑制，而β频段（13–30 Hz）活动通常在疼痛刺激期间增强，γ频段（>30 Hz）振荡则与刺激强度相关并能预测主观疼痛感知。然而，这些发现大多停留在相关层面，这些频段在疼痛产生中的确切作用仍不清楚。
为探究这一关联，研究者采用非侵入性技术直接调控人脑振荡，如经颅交流电刺激（transcranial alternating current stimulation, tACS）和神经反馈（neurofeedback）。尽管部分研究发现α频段tACS可降低疼痛感知，但其他研究未发现显著影响或报告了混合结果。α频段神经反馈同样结果不一。相比之下，使用节律性感官刺激的研究显示出更有前景的结果，特别是RVS能够诱导与外部输入时间对齐的神经反应，即神经夹带（neural entrainment）。α频段RVS已被报道与激光诱导疼痛感知降低及诱发皮层反应减少有关，类似效应也在慢性疼痛人群中被观察到。然而，RVS诱导镇痛的总体证据基础仍然有限，尚不清楚镇痛效应是否仅限于α频段刺激，以及这些效应是否反映了疼痛相关振荡的直接夹带还是对疼痛感知的更广泛的非特异性影响。
为填补这些空白，研究人员开展了2项被试内实验，评估RVS诱导镇痛的稳健性和可推广性。实验1检验短暂RVS在不同频率下是否与持续性热痛及其相关脑振荡活动的变化有关。实验2使用更长刺激持续时间和相位性疼痛刺激，以与Ecsy等人（2017）的方法保持一致并评估其研究结果的可重复性。研究人员假设α频段RVS与较低的疼痛评分和疼痛期间α抑制减少有关，同时探索β和γ频段刺激的效果。
## 关键技术方法
实验1在加拿大魁北克市进行，纳入41名18–40岁健康受试者（最终样本），采用经修改的头枕支撑装置，以4个白色LED灯在闭眼条件下提供方波模式（50%占空比）的RVS，频率包括10 Hz、18 Hz、42 Hz及节律紊乱对照。热痛刺激通过TCS-II热探头施加于非优势前臂，经阶梯程序校准后选择对应低疼痛（约44.81°C）和高疼痛（约46.68°C）的温度水平。64通道EEG记录脑电活动，使用BrainProducts Acticap系统，参考电极置于FCz，接地于FPz，采样率500或1000 Hz。数据经MNE-Python预处理，包括坏道识别、ZapLine算法去除60 Hz工频干扰、1–100 Hz带通滤波、重参考至平均参考、ICA去除伪迹成分。采用多锥方法计算功率谱密度，通过信噪比（signal-to-noise ratio, SNR）评估刺激效果；使用Morlet小波变换进行时频分解。统计分析采用重复测量方差分析（repeated-measures ANOVA）结合贝叶斯配对t检验。
实验2纳入49名新受试者，采用改装虚拟现实头显进行10分钟1 Hz或10 Hz RVS，随后评定激光（Nd-YAP激光刺激器，n=19）或电刺激（DS8R双相恒流刺激器，n=30）疼痛强度。疼痛强度经阶梯程序校准至最大报告疼痛的70%。统计分析采用混合设计方差分析（mixed-design ANOVA），同样辅以贝叶斯分析。
## 研究结果
**实验1操作性检验：成功诱导频率特异性神经反应**
EEG结果显示，各节律刺激条件在目标频率及其谐波处出现清晰的SNR峰值，而对照条件除内源性α峰值外无其他显著峰值。地形图显示枕部电极位点出现特异性SNR升高，证实RVS成功诱导了频率特异性神经反应。同时，操作性检验确认了疼痛强度对振荡活动的预期影响：与低疼痛相比，高疼痛刺激与α至β频段相对于基线的更大抑制及γ活动增强相关，表现在中心-顶叶位点。
**实验1行为学结果：RVS不影响热痛感知**
高强度刺激被评为显著强于低强度刺激，但RVS频率对疼痛评分无显著主效应，RVS条件与刺激强度之间亦无显著交互作用。贝叶斯分析显示，10 Hz和42 Hz条件相对于对照条件存在微弱至中等程度的疼痛评分降低证据，但效应量极小，18 Hz条件则无差异。综合而言，短暂RVS对急性热痛感知无有意义影响。
**实验1脑电图结果：RVS不改变疼痛相关振荡反应**
EEG结果与行为学发现一致，未显示RVS条件间疼痛相关振荡反应存在明确差异的证据。各频段的重复测量方差分析均未达显著性。虽然基于聚类的置换检验发现18 Hz条件与对照条件相比存在一个显著聚类，但主要位于枕部18 Hz频段，反映的是刺激频率本身的差异而非疼痛加工的变化。
**实验2结果：延长RVS时程仍无法调制疼痛感知**
采用更大样本量并紧密复现Ecsy等人（2017）方法的实验2中，条件对疼痛评分无显著主效应，顺序无显著主效应，亦无显著交互作用。计划比较显示，1 Hz与基线、10 Hz与基线之间均无显著差异；10 Hz与1 Hz条件的疼痛调制幅度亦无显著差异，贝叶斯因子显示支持α刺激与1 Hz对照之间无差异的强有力证据。延长持续时间的α频段RVS同样未与疼痛感知变化相关联。
## 讨论与结论
研究人员通过2项互补实验，横跨热、激光和电刺激3种疼痛模态，系统评估了RVS对实验性疼痛感知的影响。研究发现，尽管RVS可靠地诱导了频率特异性神经反应，但无论是与疼痛刺激同时呈现的短暂RVS，还是预先给予的长时程RVS，均未能调制健康志愿者的疼痛感知。
这些零发现对既往报告的RVS镇痛效应的稳健性和可推广性提出了质疑，与近期显示tACS和神经反馈均不能稳健调制疼痛感知的研究一致。研究人员指出，RVS诱导的脑活动可能主要局限于枕部视觉皮层，未能有效传播至参与疼痛加工的躯体感觉皮层和前额叶皮层等区域。此外，频率特异性功率增加可能反映稳态诱发反应（steady-state evoked responses）而非真正内源性振荡的夹带，当前分析无法将两者有效区分。
末次分析强调，方法学因素可能导致RVS疼痛研究间的变异，包括对照条件的选择、刺激参数（亮度、波形、占空比、睁眼/闭眼条件）以及个体α峰频率的差异。研究人员特别指出，闭眼条件可能升高基线α活动，从而改变刺激驱动α反应的功能性影响。研究局限性包括未进行预注册，以及零结果可能反映统计效力不足——但这将意味着效应量远小于既往报告，从而质疑其实际意义。
最终结论指出，在测试条件下，RVS可能并非探测振荡性脑节律在疼痛加工中功能作用的可靠方法。这种无效结果是否反映了真正的效应缺失、RVS所调动认知 processes与短暂实验性疼痛所招募 processes 的不匹配、还是当前范式敏感性有限的方法学因素，仍有待确定。未来研究需采用严格对照条件、透明报告刺激参数，并运用更能有效调动注意和情感过程的疼痛模型，以确立RVS是否能在特定条件下有意义地影响疼痛感知。
