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神經回饋在疼痛控制上的應用

文/林俊成臨床心理師
易思腦科技股份有限公司
台灣生理與神經回饋學會 秘書長

  疼痛(Pain)是一個臨床常見的問題,疼痛(Pain)是一個臨床常見的問題,若沒有得到適當處理,疼痛頻率可能漸漸變得頻繁而變成慢性疼痛。慢性疼痛(Chronic pain)是指造成身體組織持續損傷的疼痛,這種狀態下神經系統會頻繁地接受到疼痛訊號,可能持續數個月到數年,而且疼痛會影響日常生活,並容易造成失眠、煩躁易怒、焦慮憂鬱、疲勞等情況。

  出現在不同部位的疼痛對當事人都是影響生活品質而需要積極處理的問題。舉例來說,出現在頭部的頭痛就有「偏頭痛(migraine)」與「緊張性頭痛(tension-type headache)」二種常見的類型;在身體不同部位的疼痛就包含有像是纖維肌痛症或其他疼痛症狀等。

  針對疼痛的治療目標主要是減輕疼痛感受,也就是處理造成疼痛的誘發因子和持續因子,使個體恢復適應性。例如,緊張型頭痛的患者不容易放鬆,常因壓力而產生焦慮憂鬱,甚至影響生活品質。除了藥物治療外,許多研究也發現神經回饋(neurofeedback)與生理回饋(biofeedback)等非藥物與非侵入性的技術,能有效控制疼痛,降低疼痛發生的頻率、持續時間與強度。

疼痛的生理機制

  人體對於外在刺激的處理,是由周邊感覺神經接受到外界冷、熱、痛的刺激,接著將這些刺激傳遞到脊髓,經過視丘(Thalamus)後,傳給大腦來處理,而大腦會針對疼痛的刺激,產生抑制訊號指令,來緩解疼痛的感受。

  若疼痛來自周邊疼痛接收器(nociceptors),就稱為「傷害性疼痛(nociceptive pain)」;若疼痛來自周邊神經或腦部與疼痛處理相關的路徑或區域,那就稱為「神經性疼痛(neuropathic pain)」。疼痛感受也和中樞神經系統本身異常的興奮或抑制有關,可能造成對疼痛反應過大,或對一些無傷害性刺激的敏感度升高。即便相同的刺激,不同的個體對於疼痛的反應也截然不同,因此疼痛控制與疼痛治療是一個非常複雜的臨床議題,且需要高度專業的評估。

  長時間的傷害性刺激會使得神經元變得敏感,對於輕微的刺激而產生強烈的持續性反應,也可能從急性疼痛轉為慢性疼痛。實際上,疼痛本身並不是單一面向,而是一種伴隨實質或潛在組織傷害所造成的不愉快經驗,這種疼痛感包含感覺、情緒、認知以及社會性成分。因此在治療上,並不僅在症狀控制,而是要整合藥物-心理-社會多元模式介入,使個體能夠降低疼痛對生活的影響。

管理慢性疼痛的新技術:神經回饋

  神經回饋訓練是一種對大腦所產生的腦波進行非侵入性的訓練,使個體能夠逐漸透過自我調節能力,使得大腦功能獲得提升,多數個體接受過大腦訓練後,可以提升專注力、降低焦慮、穩定情緒,進而改善記憶力或思考力,促進健康行為。神經回饋可以應用在疼痛的治療上,透過腦波訊號的即時分析與聲光回饋,讓個案有意識地依據回饋的訊號,學習調控大腦的功能運作,進而學到控制自己對疼痛的反應。

  神經回饋訓練應用在疼痛控制,有許多的介入方案(protocol)可以選擇,但整體來說可以歸納兩種訓練方式:訓練特定的「腦波(brain waves)」與訓練特定的「腦區(brain areas)」。

  訓練腦波通常透過表面電極的訓練(surface training)方式進行,有兩種評估方式來決定要訓練哪種頻段的腦波:依腦電波理論(oscillation power-based或theory-based)或定量腦電圖(QEEG-based)來決定神經回饋方案。若要訓練特定腦區,則透過所謂腦電溯源技術(LORETA training),透過19個以上的電極來對特定腦區進行調節訓練。

  感覺運動節律(SMR)是頻率介於12-15Hz的β腦波,感覺運動節律來自於網狀-視丘皮質網絡(reticular-thalamocortical network),這個網絡中的視丘是大腦與感覺訊息聯絡的轉運站,多數疼痛的感覺以及大腦要對疼痛做出反應需要經過視丘。透過腦波訓練感覺運動節律或許可增加視丘的抑制機制,並且降低影響外界訊息干擾的可能,進而降低疼痛的感受。

  心理學家Moshkani Farahani的團隊針對原發性疼痛做過一個研究:比較透過神經回饋與經皮神經電刺激(Transcutaneous electrical nerve stimulation, TENS)兩種介入方式,對原發性頭痛患者的效果,神經回饋的介入方案主要是增加SMR(12-15 Hz)與抑制Theta(4-8 Hz)和High Beta(21-30 Hz)。結果發現神經回饋和經皮神經電刺激兩種都能顯著降低頭痛的頻率、強度和持續時間。但進一步比較兩種方法,神經回饋在減少頭痛頻率和強度上,比經皮神經電刺激的方式有更顯著的效果。

神經回饋介入方案的機轉

  不同的研究使用神經回饋的介入方案不同,多數是使用特定位置的特定頻段,不同的訓練方案雖有共同的原理特徵,但仍舊存在差異。從另外一個角度,也許是在於神經回饋的大腦訓練和心理治療很像:都是需要高度客製化。每個人的症狀相同,但是背後的病理可能不盡相同,所以會需要不同的心理診斷與衡鑑。

  舉例來說,降低High Beta波或是前扣帶迴皮質(Anterior Cingulate Cortex, ACC)的活動,與降低疼痛訊息處理歷程有關,因此藉由腦波訓練降低β波,或者透過腦電溯源LORETA的技術,針對與疼痛訊號處理有關的前扣帶迴皮質的訓練,這兩種主要是降低對傷害性疼痛訊息(nociceptive information)處理;而提高Alpha波則是在於提升個體放鬆程度,以降低疼痛訊息(pain information)處理,達到疼痛控制的目的。

  華盛頓大學(University of Washington)復健醫學部的健康心理學教授Jordi Miró的回顧性研究指出:神經回饋應用於疼痛控制是有正向的效果,而且也能改善慢性疼痛患者的問題。研究比較神經回饋介入前後的疼痛強度及頻率,多數在神經回饋訓練後除了能緩解疼痛外,也能緩和患者在睡眠障礙、焦慮、憂鬱或其他與疼痛相關因子的作用。神經回饋訓練療程結束後,後續追蹤也發現改善效果平均可維持4到14個月。

  因此,神經回饋為後續疼痛控制與治療介入,提供另一種非侵入性與非藥物的方法。

參考文獻

  1. Moshkani Farahani, D., Tavallaie, S. A., Ahmadi, K., & Fathi Ashtiani, A. (2014). Comparison of neurofeedback and transcutaneous electrical nerve stimulation efficacy on treatment of primary headaches: a randomized controlled clinical trial. Iranian Red Crescent medical journal, 16(8), e17799. https://doi.org/10.5812/ircmj.17799.
  2. Roy, R., de la Vega, R., Jensen, M. P., & Miró, J. (2020). Neurofeedback for Pain Management: A Systematic Review. Frontiers in neuroscience, 14, 671. https://doi.org/10.3389/fnins.2020.00671.

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