不同疼痛类型的独特脑电微状态特征

由 root 提交于 周二, 10/06/2026 - 10:47
疼痛与动态性脑重组相关。脑电图微状态能够表征短暂的大尺度脑状态,但不同疼痛研究的结果并不一致。造成这一现象的两个因素可能是:不同疼痛状态通常被孤立地加以研究,且分析流程存在较大差异。我们采用统一的分析流程,考察了三种疼痛状态:辣椒素诱导的疼痛(在受试者内与无痛基线进行比较)、非慢性背痛和慢性背痛(分别与匹配的对照组进行比较)。基于五分钟静息态脑电图记录,我们考察了微状态的拓扑结构、时间表达特征和转换概率,并直接比较了不同疼痛状态下与疼痛相关的差异。我们识别出五种微状态(A–E),分别对应听觉、视觉、显著性和注意网络。辣椒素诱导的疼痛表现为微状态C的表达增加,以及微状态A、D和E的表达减少。微状态转换向微状态C重新分配,表明与显著性相关的加工增强,而感觉和注意动态减弱。在临床背痛中,效应较小且因疼痛类型而异:非慢性背痛表现为微状态C出现率降低,其方向与辣椒素诱导疼痛的效应相反;而慢性背痛则表现为微状态D的全局解释方差降低,提示临床疼痛中存在显著性和注意方面的差异。直接比较显示,与辣椒素诱导的疼痛相比,两个临床背痛组中微状态C表达的疼痛相关增幅均较弱,此外还涉及微状态A、D和E的差异。这些发现不支持存在一种统一的疼痛脑电图微状态特征,而是揭示了具有疼痛类型特异性的大尺度脑动态模式,其中微状态C最清晰地区分了实验性疼痛与临床疼痛。

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疼痛与动态性脑重组相关。脑电图微状态能够刻画短暂的大尺度脑状态,但不同疼痛研究所得结果并不一致。造成这一现象的两个因素可能是:既有研究通常将不同疼痛状况孤立考察,且所采用的分析流程存在较大差异。我们针对三种疼痛状况应用了统一的分析流程:辣椒素诱发疼痛,在受试者内与无痛基线进行比较;非慢性背痛和慢性背痛,则分别与匹配的对照组进行比较。基于五分钟静息态脑电图记录,我们考察了微状态的拓扑结构、时间表达特征和转换概率,并直接比较了不同疼痛状态下与疼痛相关的差异。我们识别出五种微状态(A–E),分别对应听觉、视觉、显著性和注意网络。辣椒素诱发疼痛表现为微状态 C 的表达增加,以及微状态 A、D 和 E 的表达减少。微状态之间的转换重新分配至微状态 C,表明大脑处理从感觉和注意动态转向显著性相关加工。在临床背痛中,效应较小,且因疼痛类型而异:非慢性背痛表现为微状态 C 出现率降低,其方向与辣椒素诱发疼痛的效应相反;而慢性背痛则表现为微状态 D 的全局解释方差降低,提示临床疼痛中存在显著性和注意方面的差异。直接比较显示,与辣椒素诱发疼痛相比,两组临床背痛患者微状态 C 表达的疼痛相关增幅均较弱,同时还涉及微状态 A、D 和 E 的额外差异。这些发现不支持存在一种统一的疼痛 EEG 微状态特征,而是揭示了不同疼痛类型所特有的大尺度脑动态模式,其中微状态 C 最清晰地区分了实验性疼痛与临床疼痛。

利益冲突声明

已声明的资助信息

魁北克卫生研究基金会,

https://ror.org/02eqrsj93

加拿大肌肉骨骼康复研究网络

跨学科康复与社会融合研究中心

魁北克生物成像网络

版权

持有人为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

该文章依据

CC-BY 4.0 国际许可协议

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发布于 2026 年 10 月 05 日。

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不同疼痛类型的独特 EEG 微状态特征

Pouya

Rabiei

,

alyson

champagne

,

Lorie-Eve

Barrette

,

Nadim

Fakhry

,

Hugo

Masse-Alarie

,

Michel-Pierre

Coll

bioRxiv

2026.09.28.755184;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.09.28.755184

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不同疼痛类型的独特 EEG 微状态特征

Pouya

Rabiei

,

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,

Lorie-Eve

Barrette

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,

Hugo

Masse-Alarie

,

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2026.09.28.755184;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.09.28.755184


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.28.755184v1?rss=1

🏷️ 脑电图微状态 疼痛类型 静息态脑电图 显著性网络 脑动态模式