日常生活中的疼痛，比如头痛和背痛，是如何影响我们思考的能力的?最近的研究表明，健康的人在疼痛中也表现出工作记忆的缺陷，或在短时间内持有和操纵信息的认知过程。先前的研究表明，与疼痛相关的工作记忆障碍取决于个人情绪困扰的程度。然而，情绪困扰在这种关系中所起作用的具体大脑和心理因素还没有得到很好的理解。
一个新的研究发表在杂志上这项研究试图解决这一空白的文献。这项研究是由迈阿密大学心理学博士研究生史蒂文·安德森、乔安娜·维特金、泰勒·博尔特和他们的顾问伊丽莎白·洛辛(迈阿密大学社会与文化神经科学实验室主任)共同完成的;心理学系教授兼副主任Maria Llabre;以及悉尼大学高级讲师克莱尔·阿什顿-詹姆斯。
这项研究使用了来自人类连接组项目(HCP)的公开大脑成像和自我报告数据，HCP是由美国国立卫生研究院(NIH)赞助的一个大型项目，旨在构建健康人类大脑中完整的结构和功能连接地图。使用结构方程建模(SEM)分析了416名HCP参与者的脑成像和自我报告数据，这是一种对多个变量之间复杂关系建模的统计技术。在研究开始前的7天里，228名参与者报告说他们经历了不同程度的疼痛，作者发现疼痛强度越高，表现越差直接相关，这是一种常用的工作记忆测试，n-back任务。在n-back任务中，参与者被展示了一系列字母，并被问及他们所看到的字母是否在之前的几个屏幕上出现过。参与者被要求回忆的画面越多，他们需要的工作记忆就越多。
此外，作者还发现，在n-back任务中，较高的疼痛强度与较差的工作记忆表现间接相关，因为在额叶皮层中心的一个特定区域，即腹内侧前额叶皮层(vmPFC)的活动增加。vmPFC是一个涉及疼痛、情感痛苦和认知的大脑区域。有趣的是，在这项研究中，日常疼痛和vmPFC大脑活动之间的关系与先前在慢性疼痛患者中的发现相似。
“我们发现，在n-back任务中，与没有报告疼痛的健康参与者相比，即使报告疼痛程度较低的健康参与者，vmPFC的活动水平也不同。”令人惊讶的是，这种活动模式与慢性疼痛患者更相似，而不是在实验室中接受疼痛控制的健康患者，”维特金说。
相比之下，作者发现参与者报告的某些情绪困扰，如愤怒、恐惧和感知压力，与工作记忆表现无关。
安德森指出:“研究疼痛和认知之间关系的研究通常集中在患有慢性疼痛的患者或实验诱发疼痛的研究参与者身上。”“尽管疼痛对许多人来说是一种常见的体验，但令人惊讶的是，我们对疼痛的日常体验如何影响认知知之甚少。”
由于大脑扫描的成本很高，使用公开的HCP数据集，研究人员可以包括来自更大群体的参与者的数据，这比脑成像研究中的典型数据要大得多。这个大样本使作者能够使用结构方程建模，这是一种统计技术，允许理解多个变量之间的复杂关系，在这种情况下，可能有助于解释疼痛是如何降低工作记忆的。作者指出，他们的发现在临床和非临床环境中都有潜在的影响。
洛辛说:“这项研究强调了疼痛对我们思考能力的真正影响，并指出了疼痛是如何在大脑中产生的。”
