悉尼新南威尔士大学(University of New South Wales Sydney)的研究人员正在测试一种通过直接训练大脑本身治疗慢性神经疼痛的新方法。该方法采用互动游戏训练患者调节与持续性疼痛相关的异常脑电活动,全程无需药物或侵入性操作。
这项名为PainWaive的技术由悉尼新南威尔士大学神经康复研究枢纽(NeuroRecovery Research Hub)的神经科学家团队与澳大利亚神经科学研究中心合作开发,项目由西尔维娅·古斯廷教授(Professor Sylvia Gustin)和纳金·哈萨姆-沙里亚蒂博士(Dr. Negin Hesam-Shariati)主导。早期试验结果近期发表于《疼痛杂志》(Journal of Pain)。
该研究针对神经性疼痛——一种常对标准治疗产生抵抗的神经痛形式。典型案例如角膜神经性疼痛,可能由眼科手术、慢性干眼症、自身免疫性疾病或强光暴露引发。患者常感到灼烧或刺痛,严重影响睡眠、情绪、工作及日常活动。传统药物和眼部治疗往往难以提供持久缓解。
新南威尔士大学团队另辟蹊径,未试图用药物阻断疼痛信号,而是聚焦慢性神经疼痛如何改变大脑内部通信机制。其核心目标是验证:通过训练患者重塑异常神经信号,能否实现长期疼痛强度的降低。
靶向与疼痛相关的异常脑电波
PainWaive建立在古斯廷教授数年研究基础上,揭示神经性疼痛如何改变大脑活动,特别是作为感觉信息中枢枢纽的丘脑(thalamus)区域。
古斯廷教授表示:“神经性疼痛患者的脑电波呈现独特模式:θ波增多、α波减少、高β波增强。我们相信这些变化干扰了丘脑与其他脑区(尤其是负责痛觉感知的感觉运动皮层)的通信。”
这些异常节律似乎将大脑锁定在疼痛敏感状态。古斯廷教授由此提出关键问题:“能否开发一种直接靶向并校正这些异常波的治疗方法?”
由此催生的PainWaive是一种居家脑电图(EEG)神经反馈系统,旨在通过重复训练引导用户将脑电活动重塑为更健康模式。
伴随高强度监测的小规模试验
哈萨姆-沙里亚蒂博士向《The Brighter Side of News》介绍:“首项PainWaive试验采用单案例实验设计,不进行大组对比,而是追踪每位参与者随时间推移的详细变化。四名长期遭受角膜神经性疼痛的成年人参与试验,其疼痛持续至少三个月,在0-10分量表中评分为3分及以上。”
“参与者同时启动研究但完成不同时长的基线期(7至17天),使研究人员能对比训练前后个体疼痛模式。随后每人居家完成为期四周的20次神经反馈(neurofeedback)训练。”
研究团队在训练结束后立即及五周后进行随访评估。全程参与者每日填写问卷,追踪疼痛强度及其对睡眠、工作、情绪和日常活动的干扰程度,并收集焦虑、抑郁和睡眠质量数据。
居家进行的脑力训练
每位参与者获得含脑电图头戴设备及预装PainWaive应用程序的平板电脑的套装。训练中,用户记录脑电活动并操作实时响应脑波变化的互动小游戏。
系统重点监测感觉运动皮层发出的三类信号:降低神经性疼痛中常升高的θ波和高β波;强化通常在疼痛状态下受抑制的感觉运动节律。
当脑电活动朝理想方向变化时,游戏环境同步响应:水母游动更平稳,火箭爬升更高,飞机滑翔更流畅。背景音乐辅助放松。
参与者被建议采用专注呼吸、肌肉放松或回忆积极记忆等心理策略辅助引导脑电活动。脑电数据自动上传,供研究团队远程监控。
哈萨姆-沙里亚蒂博士表示:“仅通过几次Zoom指导,参与者便能完全自主完成治疗。能在自有环境中掌控疼痛管理,正是这项技术的突破性所在。”
初步结果展现混合但鼓舞的信号
四周训练后,四名参与者中有三人疼痛强度或干扰程度(或两者)呈现统计学显著降低。最大改善出现在治疗末期及随访阶段。
总体而言,这三名参与者的疼痛缓解程度与阿片类药物疗效相当,部分案例甚至更优。
哈萨姆-沙里亚蒂博士坦言:“受限于研究规模、设计和时长,我们尚无法推广结论或排除安慰剂效应。但现有结果令人振奋,增强了我们推进下一阶段大规模试验的信心。”
研究人员强调,尽管检测到统计学改善,部分参与者的改善幅度有限。并非所有疼痛减轻都达到临床有意义的水平。一名参与者变化甚微,凸显需进一步明确该方法的最佳适用人群。
可用性、舒适性与成本控制
参与者普遍反馈使用体验积极,多人形容训练过程令人平静,类似冥想。系统易用性评分均超85分(满分100)。
团队尤为注重成本控制与舒适度。商用脑电图系统要么价格过高,要么信号质量不足,因此研究人员几乎自主研发所有组件。
哈萨姆-沙里亚蒂博士说明:“除开源脑电图主板外,其余部件均为自主研发。不久后该主板也将替换为定制设计。”
通过3D打印与简化电子元件,团队将头戴设备成本降至约300美元,而同类系统价格通常在1000至20000美元之间。
古斯廷教授表示:“我们与患者紧密合作,确保头戴设备轻便舒适且用户友好。”
研究的实际意义
PainWaive研究初步证实:当传统治疗失效时,直接训练脑电活动或可缓解慢性神经疼痛。若大规模试验得以验证,该方法将为疼痛管理提供不依赖药物或侵入性操作的新选项。
对于专科医疗资源匮乏的患者,居家系统可降低治疗门槛并提升自主性。该技术或有助研究人员更深入理解疼痛相关脑波模式的个体差异,为个性化疗法开辟道路。
除角膜神经性疼痛外,研究成果或可指导针对其他与异常脑节律相关的慢性疼痛疾病研究。这表明靶向大脑电活动模式有望成为现有治疗的有效补充而非替代方案。
研究结果已在线发表于《疼痛杂志》。
【全文结束】


