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重要成果

我们的研究团队在神经科学和疼痛心理学领域取得的重大突破和创新成果。

按研究主题筛选

疼痛的神经调控:α-tACS对疼痛预期和体验的调控效果

资助机构:科技创新2030-脑科学与类脑研究重大项目、国家自然科学基金项目、广东省自然科学基金项目、深圳市基础研究计划项目、深圳大学医工交叉学科研究基金项目、深圳大学人文社会科学高层次团队项目-青年冲高创新团队项目

本研究表明,作用于感觉运动区域的α-tACS能够增强预期阶段的α1和θ神经振荡活动,这两者对随后的疼痛反应具有相反的影响。具体来说,接受α-tACS干预后,增强躯体感觉区域的α1神经振荡活动可抑制激光诱发的N2-P2波幅并降低主观疼痛评分,提示在确定情境下存在一种“镇痛路径”。相反,增强额中前部的θ神经振荡活动则增加了N2-P2波幅和疼痛评分,表明存在一种“痛觉过敏路径”。此外,这种神经调控效应仅在疼痛预期确定的情境下显现,强调了情境因素对α-tACS效果的敏感性。

疼痛的神经调控:α-tACS对疼痛预期和体验的调控效果

高频rTMS对疼痛预期与感知的调控效果

资助机构:科技创新2030-脑科学与类脑研究重大项目、国家自然科学基金项目、广东省自然科学基金项目、深圳市基础研究计划项目、深圳大学医工交叉学科研究基金项目、深圳大学人文社会科学高层次团队项目-青年冲高创新团队项目

针对M1和DLPFC的高频rTMS对疼痛预期和感知展现出显著的时间依赖性差异。M1-rTMS通过调节疼痛预期阶段的皮层α振荡,产生即时效果;而DLPFC-rTMS则通过影响疼痛预期阶段的默认模式网络活动,对后续的伤害性感觉处理和疼痛感知产生延迟效果。本研究进一步深化了对rTMS镇痛机制的理解,为临床实践中优化rTMS靶点选择提供了科学依据,同时突出了不同脑区在疼痛调控中的独特作用。

高频rTMS对疼痛预期与感知的调控效果

疼痛注意偏向的认知神经机制:基于漂移扩散模型和事件相关电位的证据

资助机构:国家自然科学基金

该研究于疼痛领域的顶级期刊《The Journal of Pain》发表,采用较高生态效度的空间线索任务范式,结合计算建模和事件相关电位方法,结合DDM和ERP技术刻画了健康个体对疼痛相关信息的注意偏向特点。疼痛的定向加速和解除困难分别体现于分层漂移扩散模型的非决策时间和漂移率,且分别与刺激驱动的自下而上加工过程和目标驱动的冲突监测过程有关。这一研究发现促进了我们理解疼痛注意偏向的认知神经机制,还有望为疼痛注意偏向的矫正提供了潜在的干预靶点。

疼痛注意偏向的认知神经机制:基于漂移扩散模型和事件相关电位的证据

疼痛敏感性与疼痛共情以及内隐疼痛认知之间的联系

资助机构:国家自然科学基金

彭微微教授研究团队围绕疼痛敏感性的个体差异开展了系列研究,揭示了疼痛敏感性与疼痛共情以及内隐疼痛认知之间的联系。该项研究成果在Human Brain Mapping期刊(中科院SCI二区,SCI-JCR-2019:Q1, IF = 4.42)发表,论文第一作者为副研究员李晓云博士。研究结果表明,当注意力集中在疼痛时,人们对自身疼痛和他人疼痛的敏感性存在一致性。这可能是因为自身疼痛和他人疼痛存在相似的功能意义,如两者均可以激活威胁探测系统,避免环境中存在的或潜在的威胁。疼痛共情异常是多种临床疾病的症状,如精神分裂症和自闭症,这一研究的发现可能为理解某些临床患者的疼痛共情异常提供新思路。

疼痛敏感性与疼痛共情以及内隐疼痛认知之间的联系

共同疼痛经历促进共情及亲社会行为:来自脑电超扫描的证据

资助机构:国家自然科学基金

以往行为研究表明,共同经历的痛苦可以加强社会联系,促进个体之间的亲社会行为。例如共同经历过战争的战友、同一个灾难事件的幸存者。但这种现象背后的神经机制仍然不清楚。本研究中,我们假设,共同痛苦经历会通过提高疼痛接受者和疼痛观察者之间的大脑同步性,来促进对另一方疼痛的共情反应,从而增强彼此之间的社会连接。为了验证这一假设,我们采用了脑电图超扫描技术(EEG hyperscanning)来记录共同疼痛任务期间两名被试的行为和神经活动。实验结果表明,共同经历疼痛有可能通过提高成对个体的脑间活动同步性,即提高感觉运动皮层的α-振荡同步性,来促进他们之间的情感共情;这种情感共情加强了彼此之间的社会连接,从而进一步激发了成对个体之间的亲社会行为。

共同疼痛经历促进共情及亲社会行为:来自脑电超扫描的证据

持续的亲身疼痛促进躯体感觉共鸣,抑制疼痛同理中的情感分享

资助机构:国家自然科学基金

根据共情的知觉-动作理论模型,自身疼痛与他人疼痛信息加工过程涉及相似的心理机制和神经表征。这提示观察者自身疼痛可能会影响对他人疼痛的共情反应。以往研究探讨了慢性疼痛患者疼痛共情反应的异常,然而研究结果存在较大的异质性。为此,本研究以健康个体为研究对象,采用了辣椒素诱发的持续性疼痛模型,探讨了共情者的自身疼痛是如何影响对他人疼痛的共情过程。这项研究阐述了观察者自身疼痛是如何影响对他人疼痛共情的行为和神经响应。持续的自身疼痛增加了与共情相关躯体感觉共振脑区的神经激活和神经同步性,但减少了与共情相关情感分享脑区的神经激活和神经同步性。这拓展了我们对自身疼痛和疼痛共情之间联系的理解,并提示精神疾病(如精神分裂症)或发展障碍(如自闭症)人群的共情障碍可能来源于自身疼痛的异常。

持续的亲身疼痛促进躯体感觉共鸣,抑制疼痛同理中的情感分享

自闭特质对疼痛共情的影响:疼痛负性情绪和认知的中介作用

资助机构:国家自然科学基金,深圳市基础研究面上项目,广东省"脑科学与类脑研究"重大科技专项

疼痛认知与调控实验室在国内心理学顶级期刊《心理学报》(2023年, 第55卷,第9期)发表题为自闭特质对疼痛共情的影响:疼痛负性情绪和认知的中介作用的研究论文。实验室已毕业硕士研究生张文芸为第一作者,彭微微教授为通讯作者。该论文对来自状态共情和特质共情的研究结果均支持高自闭特质与高情绪共情有关,且部分源于高自闭特质个体对疼痛存在更为负面的情绪和认知。本研究结果能促进理解ASD的生物学机制和开发干预策略,还有助于改善高自闭特质群体的心理健康和社会功能。如从自身疼痛异常的角度去解释高自闭特质和ASD群体的共情和社会功能的障碍。未来研究应该结合多种疼痛刺激模态和多维度疼痛评估系统刻画高自闭特质和ASD个体的疼痛加工特点,建立疼痛反应类型与共情障碍等核心症状之间的特异性关系。该研究工作获得了国家自然科学基金,深圳市基础研究面上项目和广东省"脑科学与类脑研究"重大科技专项:自闭症诊疗方法研究的支持。

自闭特质对疼痛共情的影响:疼痛负性情绪和认知的中介作用

阳极tDCS和高频tRNS刺激运动皮层的镇痛效果

资助机构:国家自然科学基金,广东省普通高校特色创新类项目,深圳市基础研究自由探索项目

彭微微教授课题组近期在国际神经科学领域顶级期刊《Brain Stimulation》发表题为Analgesia induced by anodal tDCS and high-frequency tRNS over the motor cortex: Immediate and sustained effects on pain perception的研究论文。《Brain Stimulation》为中科院1区期刊(2020年最新升级版),2020年影响因子为8.955。课题组硕士研究生姚俊杰和副研究员李晓云为论文的第一作者,彭微微教授为论文的通讯作者,深圳大学为第一完成单位。该研究揭示了阳极tDCS刺激M1会诱发即时镇痛效果,且在刺激不确定的情境下表现出更好的镇痛效果。高频tRNS+DC-offset刺激M1会诱发即时和持续镇痛效果,且部分通过降低疼痛预期而实现,这可能是因为高频tRNS+DC-offset能较为持久地增强M1的皮层兴奋性。本研究为tDCS/tRNS神经调控技术在临床疼痛治疗中的应用提供了证据,并提示应考虑患者的疼痛预期,从而帮助优化神经调控的镇痛效果。该研究工作得到国家自然科学基金(31871127),广东省普通高校特色创新类项目 (2019KTSCX149)和深圳市基础研究自由探索项目(JCYJ20190808154413592)的支持。

阳极tDCS和高频tRNS刺激运动皮层的镇痛效果

睾酮调节干扰刺激加工的动态过程

资助机构:国家自然科学基金

彭微微副教授研究团队采用双盲、安慰剂控制的被试内实验设计,使用"三刺激新异性听觉oddball"范式来模拟现实生活中的目标导向行为以及对干扰刺激的非自主注意行为(见图1),结合脑电技术探讨了睾酮是如何动态调节干扰刺激的加工过程。研究结果揭示了睾酮对目标导向任务中干扰刺激加工过程的调节作用,即睾酮增强了个体对新异性干扰刺激信息加工的早期唤醒和警觉,并因此间接促进了目标导向行为的效率。然而,在干扰刺激信息加工的晚期阶段,睾酮抑制了干扰刺激的进一步加工,使得个体可以更快地将注意力回调到任务有关的目标上。这一研究结果为注意相关行为障碍的荷尔蒙疗法提供了理论基础,并对内分泌学和神经心理学的交互影响提供了更深入的视角。

睾酮调节干扰刺激加工的动态过程

发表论文

我们的研究成果发表在国际顶尖学术期刊上,推动神经科学和疼痛心理学领域的发展。

Analgesic effects of high-frequency rTMS on pain anticipation and perception

Li X, Liu Z, Hu Y, Jin R, Lou W, Peng W. (2024). Communications Biology. 7:1573.

针对M1和DLPFC的高频 rTMS的高频 rTMS 对疼痛预期和感知展现出显著的时间依赖性差异。M1-rTMS 通过调节疼痛预期阶段的皮层 α 振荡,产生即时效果;而 DLPFC-rTMS 则通过影响疼痛预期阶段的默认模式网络活动,对后续的伤害性感觉处理和疼痛感知产生延迟效果。本研究进一步深化了对 rTMS 镇痛机制的理解,为临床实践中优化 rTMS 靶点选择提供了科学依据,同时突出了不同脑区在疼痛调控中的独特作用。

Alpha transcranial alternating current stimulation modulates pain anticipation and perception in a context-dependent manner

Li X, Jin R, Lu X, Zhan Y, Jiang N, Peng W. (2024). PAIN. doi: 10.1097/j.pain.0000000000003452.

本研究表明,作用于感觉运动区域的α-tACS能够增强预期阶段的α1和θ神经振荡活动,这两者对随后的疼痛反应具有相反的影响。具体来说,接受α-tACS干预后,增强躯体感觉区域的α1神经振荡活动可抑制激光诱发的N2-P2波幅并降低主观疼痛评分,提示在确定情境下存在一种"镇痛路径"。相反,增强额中前部的θ神经振荡活动则增加了N2-P2波幅和疼痛评分,表明存在一种"痛觉过敏路径"。此外,这种神经调控效应仅在疼痛预期确定的情境下显现,强调了情境因素对α-tACS效果的敏感性。

Brains in sync, friends in empathy: Interbrain neural mechanisms underlying the impact of interpersonal closeness on mutual empathy

Lin, C., Lin, X., Lian, W., Zhang, W., & Peng, W. (2024). Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 291(2032), 20241326. https://doi.org/10.1098/rspb.2024.1326

本研究使用结构化的双人共情互动任务和更加细致的行为指标,刻画了人际亲密对于个体间认知和情绪共情的促进作用。同时,研究发现更高程度的响应相似性和相关脑区间的脑间同步在亲密个体间更高共情水平背后的重要作用。

Analgesia of noninvasive electrical stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex: A systematic review and meta-analysis

Wu, Q., Li, X., Zhang, Y., Chen, S., Jin, R., & Peng, W. (2024). Journal of Psychosomatic Research, 185, 111868. https://doi.org/10.1016/j.jpsychores.2024.111868

本研究考察了DLPFC-tES对实验性诱发疼痛和临床疼痛的缓解效果。DLPFC-tES不能显著改变健康人群和疼痛患者的诱发疼痛,但疼痛患者在接受DLPFC-tES后疼痛强度显著降低。