疼痛恐惧和对抗信念对实验室和临床疼痛的影响

摘要

疼痛是与组织损伤或潜在的组织损伤相关的不愉快的主观感觉和情绪体验。根据疼痛持续时间的不同，短于1个月的疼痛被定义为急性疼痛（acute pain, AP）；超过3个月以上的疼痛被定义为慢性疼痛（chronic pain, CP）。研究发现， AP和CP的发生机制有所区别。外周伤害性感受器的激活（包括受伤或内源性炎症）将信号经疼痛传导通路传至中央神经系统的过程被认为是 AP发生的生理机制。然而，往往在伤害性感受器停止向中央神经系统传导疼痛信号时（例如伤口已经愈合），CP也仍然存在。研究者认为，在 CP的发生和维持中，心理因素的影响与生理因素相当，甚至在某些情况下会超过生理因素的影响。 疼痛恐惧（Fear of Pain）是指个体在预感或体验疼痛时出现的一种恐惧和紧张的情绪反应。它的来源是将疼痛评价为高威胁的刺激源，并进一步将疼痛表征为潜在的伤害。疼痛恐惧可能是 CP发生和维持的重要影响因素之一。恐惧-回避模型（Fear Avoidance Model, FA）指出，恐惧导致对疼痛相关信息的回避行为，会进一步加重个体的功能缺失和情绪忧虑。而适应不良的后果和负面情绪会增强疼痛体验，形成恶性循环。因此，高疼痛恐惧是慢性疼痛形成和维持的一个重要心理因素。 与高疼痛恐惧者相反，低疼痛恐惧个体在面对疼痛时，会出现对抗性信念（confrontational thoughts）。这种对抗信念包括积极情绪，不以控制疼痛为优先，而以生活中其他目标（如工作、社交）优先的信念等。FA模型认为对抗信念能够促进患有慢性疼痛的病人在疼痛中坚持的行为，并加快病人的恢复。因此，对抗信念是促进个体从疼痛中恢复的一个重要心理因素。 然而，关于疼痛恐惧和对抗信念如何影响慢性疼痛的发生和维持的证据并不全面。虽然横断研究和纵向研究发现高水平的疼痛恐惧可以作为急、慢性疼痛严重程度和功能缺失的预测因子，但是较少研究强调低水平的疼痛恐惧和对抗性信念在疼痛适应中的角色。另外，AP和CP的形成机制虽有所区别，但是所有的慢性疼痛都是由急性发展而来的。因此在疼痛由急性转为慢性的过程中，是否同样受疼痛恐惧和对抗信念的影响值得进一步研究。第三，FA模型认为，疼痛恐惧导致的对环境中疼痛线索的回避是造成功能缺失的重要因素。然而，基于反应时的研究结果表明，疼痛恐惧是否影响 CP病人对疼痛信息的注意偏向还未得到一致的结果。另外，对疼痛信息的注意偏向是否会影响 CP病人的疼痛适应，还并不清楚。为了解决这些问题，本论文设计了6个研究来考察疼痛恐惧和对抗信念对实验室和临床疼痛的影响。 研究1在前人研究基础上，考察疼痛恐惧和对抗信念对实验室诱发疼痛反应的因果作用。FA模型指出疼痛恐惧的来源是对疼痛的高威胁评价，而对疼痛的低威胁评价对使个体关注生活中其他的重要目标，从而产生对抗疼痛的信念。基于FA模型的描述，在研究1中，将161名大学生随机分为3组，分别请被试阅读1）疼痛可能意味着潜在的身体损伤的文段，引导被试将疼痛评价为威胁，从而产生疼痛恐惧；2）疼痛是对自己能力的测试，引导被试将疼痛评价为挑战，从而产生对抗信念；3）实验程序是安全的，不引导被试做任何有倾向性的评价，作为控制组。随后所有被试完成冷压痛测试。和理论一致的是，与挑战组和中性组相比，威胁组表现出最短的疼痛持续时间和较多的疼痛灾难化。相反，挑战组比威胁组与中性组报告更多使用认知应对策略。认知应对和灾难化策略完全中介威胁评价与挑战评价和疼痛忍耐时间的关系。这意味着在健康被试中，疼痛恐惧和对抗信念导致个体采用不同的应对策略，表现出不同的疼痛反应。 研究2-3考察 FA模型中的恐惧和对抗信念是否影响术后急、慢性疼痛。手术本身可以视作对身体的伤害(injury)，和日常生活中受伤的不同点在于这种伤害是1）可以预期的；2）有利于有机体的康复。将手术视为疼痛的来源，研究2-3考察了对手术中以及术后疼痛的恐惧（即疼痛恐惧）和不以疼痛优先，而以生活中其他目标优先的信念（即对抗信念）对术后急、慢性疼痛的影响。研究2和研究3中，考察了259名手术病人手术前24小时（T1）自我报告的人口统计学变量、临床变量、以及灾难化、抑郁、手术相关恐惧和疼痛自我效能（用于测量被试的对抗信念）等心理因素对术后2-3天（T2）和术后4个月（T3）的疼痛强度的影响。具体来说，研究2考察术后急性疼痛（T2）的术前影响因子。罗杰斯回归结果表明疼痛自我效能是高 T2疼痛的唯一预测因子。采用分类树的方法考察潜在的术前预测因子（人口统计学变量、临床变量以及心理因素）之间的交互作用，结果发现在预测高 T2疼痛时，疼痛自我效能与疾病持续时间、疼痛灾难化和身体质量指数（BMI）存在显著的交互作用。这意味着高术后急性疼痛的发生是一个复杂的机制，同时受到疾病本身、人口统计学变量以及心理因素的影响，并且预测因子之间也存在交互作用。 研究3采用潜变量生长曲线分析考察疼痛强度从术前24小时到术后4个月的变化过程。并进一步考察哪些因素影响术后疼痛由急性转化为慢性。生长曲线分析表明疼痛强度从术前24小时（T1）到术后2-3天（T2）之间显著增高，但从术后2-3天（T2）再到术后4个月（T3）之间缓慢降低。高水平的自我效能与T1和T2间更缓慢的疼痛增长相关。但是，高水平的自我效能也与T2和T3间更缓慢的疼痛降低相关。该结果表明，术前的对抗性信念（如疼痛自我效能）有助于削弱术后急性疼痛的形成；而可能会促进对术后2天到4个月间疼痛强度的维持。这可能是因为报告术前高自我效能的被试已经报告较低的 T2疼痛强度，所以从T2到T3阶段的疼痛变化较小。 研究4-6中，考察疼痛恐惧在慢性疼痛的维持中的角色。FA模型指出，对疼痛信息的警觉通过回避行为导致慢性疼痛的维持。而恐惧则可能会导致个体对疼痛信息的警觉。在研究4中，采用点探测范式，考察高、低疼痛恐惧 CP病人对疼痛信息的注意偏向。与前人文献大多使用反应时指标不同，本研究使用 N2pc和 LPP两个 ERP成分作为早期注意和随后的注意维持的指标。经过电话访谈和疼痛恐惧问卷（FPQ）问卷筛选得出高疼痛恐惧 CP病人38人，低疼痛恐惧 CP病人39人。两组被试完成点探测任务，实验材料为疼痛-中性，疼痛-疼痛和中性-中性图片对，随后两组被试完成相关问卷，包括疼痛相关的临床变量、疼痛强度和功能缺损等。6个月之后，采用电话回访的方式，记录被试当时的疼痛强度和功能缺损。在问卷测量上，高恐惧 CP组比低恐惧 CP组报告更短的疼痛持续时间和更高的疼痛强度。高恐惧 CP组在观看疼痛-中性图片对时，疼痛图片对侧的ERP波幅显著比疼痛图片同侧的ERP波幅更负，存在显著的N2pc效应，说明在注意早期阶段，高恐惧 CP病人选择性地注意疼痛信息。而在低恐惧 CP组中不存在 N2pc效应。高、低恐惧组中，3种图片对诱发的 LPP波幅均不显著，说明高、低恐惧组均没有对疼痛信息的注意维持。在高组中，更大的 N2pc波幅与6个月之后更高的功能缺失水平相关。研究4为FA模型中的恐惧-注意警觉-回避行为假设提供了慢性疼痛病人中的证据。 研究5与研究4相似，也采用点探测范式，考察高（37人）、低疼痛恐惧CP病人（38人）对疼痛信息的注意偏向。与研究4不同的是，在研究5中，疼痛-中性图片对和疼痛-疼痛图片对之后有一定的可能性（10%）会出现一个疼痛刺激。该操作能够提高任务的威胁效价及其生态效度，因为 CP病人在日常生活中遇到的疼痛线索常常与疼痛感受相关（如爬楼梯、弯腰和拎重物等）。研究5发现，高、低恐惧 CP被试在观看疼痛-中性图片对时，疼痛图片对侧的 ERP波幅比疼痛图片同侧的 ERP波幅更正，存在相反的 N2pc效应。说明在注意早期阶段，当疼痛信息意味着可能的真实的疼痛刺激时，高、低恐惧组都表现为对疼痛信息的注意回避。高、低恐惧组中，3种图片对诱发的 LPP波幅均不显著，说明高、低恐惧组均没有对疼痛信息的注意维持。同样在高组中，更大的反向 N2pc波幅与6个月之后更高的功能缺失水平相关。在研究4的基础上，研究5表明，当处于高状态恐惧中时，高、低疼痛恐惧特质的 CP病人都表现出对疼痛线索的回避。对高威胁疼痛线索的回避也影响其疼痛适应。 最后，研究6考察 CP病人对疼痛信息的早期注意偏向是否是特异于“疼痛”相关信息。该研究同样采用点探测任务，实验材料包括疼痛-中性表情图片对和高兴-中性表情图片对，注意指标为N2pc成分。71名慢性疼痛被试完成包括疼痛-中性和高兴-中性图片对的点探测任务。6个月之后，采用电话回访的方式，记录被试当时的疼痛强度和功能缺损。研究6发现，CP病人在观看疼痛-中性表情图片对时，疼痛表情对侧的 ERP波幅比疼痛图片同侧的 ERP波幅更负，表现为显著的 N2pc效应。类似的，CP病人在观看高兴-中性表情时，高兴表情对侧的ERP波幅比高兴表情同侧的ERP波幅更负，也存在显著的N2pc效应。疼痛表情诱发的 N2pc与高兴表情诱发的 N2pc之间没有显著差异。说明普遍来说，CP病人对疼痛信息的早期注意偏向并不是特异于“疼痛”的相关信息，而是对所有“情绪”凸显的信息都可能存在注意偏向。但是，只有疼痛表情诱发的N2pc波幅与6个月之后的疼痛强度相关。高兴表情诱发的 N2pc与6个月之后的疼痛强度无关。 综上有以下几个发现：在健康群体中，疼痛恐惧和对抗信念导致个体采用不同的应对策略，表现出不同的疼痛反应。在预测术后急性疼痛上，疼痛自我效能与疾病持续时间，灾难化和 BMI存在交互作用。在预测术后疼痛由急性转为慢性的过程中，高疼痛自我效能促进疼痛的维持。高疼痛恐惧慢性疼痛病人表现出对疼痛信息的早期注意偏向，并且这种注意偏向与随后6个月之后的功能缺失相关。在高威胁条件下，高疼痛恐惧慢性疼痛病人对疼痛信息的注意偏向转变为对疼痛信息的注意回避。慢性疼痛病人可能并非选择性的注意疼痛信息，而是注意“情绪”凸显的刺激。但是，只有和疼痛相关的注意与6个月之后的疼痛强度相关。

目录

声明

1 Literature review

1.1 The Prevalence and Costs of Chronic Pain

1.2 The role of pain related fear and confrontational thoughts

1.3 Research plan and hypothesis

1.4 Importance and innovations

2 Study 1 Causal Effects of Fear of Pain and Confrontational Thoughts on Laboratory Pain Perception

2.1 Introduction for threat and challenge appraisals on pain

2.2 Method for threat and challenge appraisals manipulation

2.3 Pain related results caused by threat and challenge appraisals

2.4 Discussion for the causal effect of threat and challenge appraisals on pain

2.5 Conclusion for study 1

3 Study 2 Identifying At-Risk Subgroups for Acute Post-Surgical Pain:A Classification Tree Analysis

3.1 Introduction for the pre-surgery predictors for post-surgical pain

3.2 Method for pre-surgery measures and post-surgery pain assessments

3.3 Results of logistic regression and classification tree analysis

3.4 Discussion of impact of pre-surgery predictors on acute post-surgical pain

3.5 Conclusion of study 2

4 Study 3 Pre-surgery Influences of the Transition from Acute to Chronic Post-Surgical Pain: A Growth Curve Analysis Study

4.1 Introduction of pre-surgery predictors for transition from acute to post-surgical pain

4.2 Method for pre-surgery measures and post-surgical pain assessments

4.3 Results of pre-surgery influences on transition from acute to chronic post-surgical pain

4.4 Discussion for the pre-surgery influences on the transition from acute to chronic post-surgical pain

4.5 Conclusion of study 3

5 Study 4 The N2pc as a Neural Marker for Attention Allocation and Future Impairment Among Pain-Fearful Adults with Chronic Pain

5.1 Introduction for the influences of fear on attentional bias

5.2 Method of dot-probe task and ERP assessments

5.3 Results of attentional bias indexed by N2pc and LPP

5.4 Discussion of the influences of fear on attentional bias within chronic pain patients

5.5 Conclusion of Study 4

6 Study 5 Attention allocation to pain information within chronic pain patients under higher threat context:an ERP study

6.1 Introduction of Attention Allocation under Higher Threat Context

6.2 Method of Dot-Probe Task under Higher Threat Context and ERP Assessments

6.3 Results of attentional biased index by N2pc and LPP under higher threat context

6.4 Discussion of attention bias under higher threat context and its association with future pain adjustment

6.5 Conclusion of study 5

7 Study 6 Attention allocation to painful facial expression predicted future pain intensity within chronic pain patients:An ERP Study

7.1 Introduction of attentional bias influences on future pain adjustment within chronic pain patients

7.2 Method of dot-probe task and ERP assessments

7.3 Results of attentional bias elicited by pain information and its association with future pain adjustment

7.4 Discussion of attentional bias influences on future pain adjustment within chronic pain patients

7.5 Conclusion of study 6

8 General Discussion

8.1 Strengths

8.2 Limitations

9 Conclusion

参考文献

Appendix

致谢

Articles Published

Articles under review