论文部分内容阅读
慢性神经病理性疼痛不仅是一种持续性的疼痛,同时还会导致疼痛患者的痛感觉、情绪以及认知发生异常,严重影响患者的生活质量。目前神经病理性疼痛的发生机制仍然不清,且对于神经病理性疼痛如何导致情绪和认知等高级脑功能改变的研究十分缺乏。感觉丘脑和室周灰质/水管周灰质(periventricular gray/periaqueductal gray,PVAG)不仅与疼痛感知密切相关同时还是深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)治疗神经病理性疼痛的常用靶点。前人基于场电位的信号研究表明这两个核团中存在与神经病理性疼痛的感知和调控相关的神经波动,且提示神经波动的动态性和整合性与神经病理性疼痛可能密切相关。因此,对核团内和核团间多神经波动的动态整合性研究将有助于进一步揭示神经病理性疼痛在感知、感觉和情绪维度以及治疗方面的机制,为疼痛的诊断和治疗提供新思路。基于以上研究背景,本文以接受DBS手术的神经病理性疼痛患者为研究对象,对患者术前的疼痛状态和术后疼痛减缓程度进行评估,同时采集了感觉丘脑和PVAG核团的静息态场电位信号,并对以下四个科学问题开展了研究:(1)大脑核团如何动态整合多个神经波动实现脑功能。(2)感觉丘脑如何动态整合神经波动对疼痛感知和疼痛调控进行编码。(3)PVAG核团如何动态整合神经波动并分别对疼痛感知、感觉和情绪进行多维度编码。(4)感觉丘脑和PVAG之间是否存在功能连接并实现对疼痛多维度信息进行传递和整合。本文的主要研究结果有:(1)多神经波动动态整合是大脑核团内或核团间脑功能信息编码的一种重要方式。(2)感觉丘脑通过动态整合多神经波动实现疼痛信息的编码,其中以low-beta为关键节点的神经波动网络负责神经病理性疼痛的调控,而以delta等低频神经波动为主的网络负责疼痛感知。(3)PVAG核团基于多神经波动构成的三个神经波动网络分别参与了疼痛整体感知、感觉和情绪多维度信息的编码。其中疼痛感知与delta神经波动为关键节点的神经波动网络相关,疼痛感觉则与high-gamma为主的神经波动网络相关,而与疼痛情绪相关的神经波动网络涉及alpha和high-beta等多个神经波动。(4)感觉丘脑和PVAG之间存在基于多神经波动整合的功能连接,且这些功能连接参与了疼痛多维度信息在核团间的传递和整合。综上所述,本研究系统的探索了感觉丘脑和PVAG核团如何通过整合多神经波动实现对疼痛多维度信息的编码。本研究的成果推进了对神经病理性疼痛及其神经调控机制的研究,未来将有助于针对神经病理性疼痛的智能神经诊断和调控策略的开发。