作者：埃里克·万斯
在神经病学和家庭之外，肖恩·麦基没有太多爱好。唯一的例外是他那巨大的平板电视和大量的电影收藏。在前往加利福尼亚州斯坦福大学的路上，我将要参观麦基的实验室进行测试。我想起了他最喜欢的电影《公主新娘》中的一个场景。在电影中，反派鲁根伯爵将英雄韦斯特利绑在一个邪恶的装置上，并坦白他对“疼痛有着深刻而持久的兴趣”。然后他以科学的名义折磨英雄。
事实证明，这与我即将面临的情况相差不远。
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麦基领导着斯坦福大学医学院的疼痛管理中心，作为他研究缓解疼痛方法的一部分，他经常施加疼痛。麦基被广泛认为是该领域冉冉升起的新星之一，他正参与一场运动，旨在颠覆科学家看待疼痛的方式，将焦点从感知疼痛的神经转移到处理疼痛的大脑。他的主要工具是功能性磁共振成像（fMRI），它可以创建身体受到伤害时大脑反应的图像。现在的诀窍——也是麦基工作的一个重点——是了解一个人是否可以有意识地改变大脑处理和感知疼痛的方式。这就是我来这里的原因。计划是将我放入fMRI扫描仪中，施加灼热的热量，看看我是否可以训练自己调节疼痛。
作为他研究的一部分，麦基发现自己正在努力解决整个fMRI领域面临的一个问题：这项技术何时才能在实验室外使用？他的一位前同事创办了一家公司，计划向患者提供麦基参与开发的fMRI“反馈”疼痛控制技术。但麦基在早期阶段就与该公司保持了距离，这基于他在其他地方观察到的情况。“我见过太多被认为是最新、最伟大的疗法，人们对此非常兴奋。每个人都加入进来，最初的结果非常棒。但随着时间的推移，我们开始看到结果不如最初提出的那么好，”他说。“然后你发现它根本不起作用。”
走进他在斯坦福医院附近的办公室，麦基更像是一位企业高管，而不是一位大脑研究人员。他是一位快乐、专注、精力充沛的人，脸上带着快速的微笑，握手坚定而令人安心。他在实验室里经常穿西装。他说，这打破了所有麻醉师——他曾接受过麻醉师培训——都穿“睡衣”上班的刻板印象。
破坏性力量
麦基表示，这套西装也告诉患者，他对自己的工作很认真。他们可能是膝关节手术后的康复者，可能是受伤的退伍军人，也可能患有罕见的神经系统疾病，可能导致令人难以忍受的全身疼痛。根据国际疼痛研究协会的数据，五分之一的人正在忍受中度至重度慢性疼痛。“我见过它夺走原本正常的人，颠覆他们的生活，并彻底摧毁他们，”麦基说。或者正如他的同事，另一位斯坦福麻醉师伊恩·卡罗尔所说：“它就像大脑的黑洞。它支配着大脑，迫使一切都围绕它旋转。”
疼痛的体验通常始于皮肤附近的感受器，称为伤害感受器，它通过轴突纤维将信息传递到脊髓中的神经元，然后传递到大脑。直到20世纪90年代，疼痛研究主要集中在伤害感受器以及脊髓附近的神经元。疼痛专家会直接在背部治疗腰痛。如果他们针对大脑，可能会使用阿片类药物，但其机制有些神秘。
fMRI扫描仪的出现改变了这一切。这项技术是对大脑神经活动的间接测量：当一个区域被激活时，它会消耗氧气，神经学家使用fMRI来追踪涌入以取代旧氧气的新鲜含氧血液。“影像学现在是该领域的重要组成部分，”《疼痛》杂志编辑艾伦·巴斯鲍姆说。除了行为研究，影像学还帮助建立了这样一种观点，即疼痛涉及许多大脑区域，慢性疼痛可能导致其中一些区域的形态或功能的长期变化。
作为一项技术，fMRI也有其批评者。解释图像依赖于复杂的分析，这些分析将血液流动与受试者执行的给定任务联系起来，许多神经科学研究因数据分析或解释不佳而受到抨击。尽管麦基是fMRI的忠实用户，但他偶尔也会批评它。他曾在多起法庭案件中作证反对使用该技术，在这些案件中，被告希望使用fMRI图像来证明他们说的是真话。
“现在是使用这种工具的有趣时期，”麦基说。“你现在看到应用程序变得越来越容易。它仍然不像订购麦当劳开心乐园餐那样简单，你可以把某人放入扫描仪，按下一个按钮，大脑图像就会出来，但我们可能很快就会达到那种程度。”
将自己大部分的科学生活建立在一个单一的工具之上，然后游说反对它的应用，这似乎很奇怪。但麦基的背景与许多疼痛研究人员不同。除了麻醉学医学博士学位外，他还拥有亚利桑那大学电气和计算机工程博士学位。他选择在神经病学领域工作——他称之为未知的“狂野西部”——因为他可以治疗患者并发挥他的工程技能。同事们说，这种培训使他对疼痛的生物学、测量疼痛的复杂仪器以及该技术的局限性有了宝贵的理解。
个人极限
麦基认为，疼痛可能是fMRI的一个有用的试验场。与难以定义的认知或情绪状态——例如，欺骗、嫉妒或愤怒——不同，疼痛可以在特定水平以受控方式引出，具有高度可重复性，并导致共同的反应：它会疼痛。经历的疼痛强度因人而异，但可以在量表上进行排名。
前一天，我去做了自己的疼痛阈值测试。一位友好的医生带我进了一个小房间，并在我的手臂上绑了一个“有害热刺激”，更准确地说是一个“烫伤人的金属垫”。她添加了一种辣椒基乳膏，使我的皮肤对热敏感。然后她慢慢地将我提升到一个我评为十分之七的疼痛水平。七被认为是人们在不移动的情况下可以忍受的最严重的疼痛，每个人都会在不同的热量水平达到他们的七。
在fMRI机器中，麦基计划使用相同的灼热金属板直接将我带到七，并将我留在那里。我将练习一项技术，这项技术源于斯坦福大学的研究人员和来自马萨诸塞州剑桥市麻省理工学院（MIT）的访问研究员克里斯托弗·德查姆斯的合作。该团队向人们展示了一个不断变化的图像——一条折线图或一幅火焰的图片——代表他们前扣带皮层（通常与疼痛相关的区域）中的实时fMRI信号。他们表明，人们可以通过可视化练习（例如像收音机旋钮一样“调低”疼痛）来学会操纵fMRI信号和他们对疼痛强度的感知。《美国国家科学院院刊》（PNAS）报道称，慢性疼痛患者报告说，在一个量表上，疼痛平均减轻了64%。该研究表明，fMRI不仅可以作为诊断工具，还可以作为治疗手段本身，并且人们可以对特定的大脑区域施加有意识的控制，就像已知有些人可以有意识地改变他们的心率一样。
在麦基的其他一些工作中，他的实验室使用fMRI来探索疼痛处理和认知过程之间的这些联系。例如，对疼痛的恐惧会增加疼痛本身，麦基的研究小组研究了参与这种预期的一些大脑区域。在另一项研究中，他表明，观看他人疼痛会激活大脑区域，这些区域与自己疼痛期间活跃的区域相当不同。在未发表的研究中，他发现浪漫的爱情可以减轻疼痛的体验。麦基说，这些联系表明，有意识的思想可能对疼痛处理产生多么强大的影响。
但是，这种有意识的控制可以投入使用吗？在fMRI机器的棺材大小的管子里，来自其强大磁铁的背部痉挛分散了我对再次绑在我手臂上的灼热板的注意力。在上面的屏幕上，我可以看到一条波浪线，它代表了我前扣带皮层一部分的活动。麦基要求我将热量想象成时而灼热，时而舒缓。目的是掌握对线条的控制，使其（以及我的疼痛）上下波动。当我在这些想象之间切换时，屏幕上的线条上下抽搐。
这出人意料地困难。意志力和冥想几乎没有效果，两个小时后，越来越难让这条顽固的小线移动。PNAS的研究表明，我可能需要进行多次疗程才能熟练到足以减轻身体其他部位的疼痛。
商业化方法
PNAS论文的第一作者德查姆斯在加利福尼亚州门洛帕克创立了一家名为Omneuron的公司，提供实时fMRI疗程作为一种治疗形式。该公司已经引起了相当多的关注，并获得了马里兰州贝塞斯达美国国家卫生研究院（NIH）的资助，以对患有神经痛、纤维肌痛或偏头痛等疼痛疾病的人进行II期临床试验。作为对照，一些参与者将看到来自先前参与者大脑的反馈。Omneuron还在研究反馈fMRI，以帮助瘾君子对抗他们的渴望。德查姆斯在一次简短的采访中表示，反馈fMRI有一天可能成为缓解慢性疼痛的宝贵工具。麦基对Omneuron几乎没有什么直接评论，只是谨慎地祝愿他们好运。他补充说，斯坦福大学目前与该公司的试验没有任何联系。
德查姆斯在斯坦福大学的前主管，现在在麻省理工学院的约翰·加布里埃利说：“公司目标与名义上不感兴趣的科学项目目标之间的平衡存在一些不同之处。“我认为这部分是麦基和德查姆斯分道扬镳的原因。我认为他们无法找到他们之间的平衡。”
斯坦福大学放射科学实验室主任加里·格洛弗是PNAS论文的合著者，他对反馈fMRI商业化的尝试持更加公开的怀疑态度。他指出，PNAS研究确定参与者平均受益。但这并不一定意味着该技术对任何特定个体都有效。而且，定制反馈fMRI通常比定制药物剂量更困难，因为针对不同的大脑区域采用不同的精神练习可能最能帮助每个人。
格洛弗还担心，对于这样一项新技术，没有人知道它是否会带来副作用：也许过一段时间疼痛会加重，或者这种疗法可能会阻止患者在其他情况下感受到有用的疼痛。“当你处于某人的认知中心时，就会出现伦理问题，”格洛弗说。负责监督NIH资助Omneuron试验项目的琳达·波特说，障碍是可以克服的，而且与药物试验相比，副作用风险极小是反馈fMRI吸引人的方面之一。
麦基在fMRI疗法问题上意见分歧。作为一名临床医生，他认为研究应该以患者的需求为指导，新技术应该尽快发布。作为一名研究人员，他强调现在进行临床应用还为时过早。疼痛疗法非常容易受到安慰剂效应的影响，安慰剂效应通常会提高最初的结果，然后在后来的试验中逐渐消失。该疗法取决于临床医生定位大脑正确部位以向患者展示的能力。到目前为止，大部分研究都针对大脑的单个区域，但可能涉及多个区域。
麦基承认，他不知道需要什么才能让他相信fMRI疗法已为患者做好准备。但他正在努力说服自己。他最新的研究是一项反馈fMRI实验，其目的不是针对特定的大脑区域，而是针对它们之间的连接。他还在尝试新的方法来可视化疼痛，当然还有应用疼痛的方法。
很容易理解为什么有些人对fMRI疗法的可能性如此兴奋。它可以使大量的大脑成像研究有一个直接的出口，从而使患者受益。如果它有效，它将是第一个非侵入性、无药物的方法，可以直接治疗大脑的特定区域，其潜在应用范围不仅限于缓解疼痛，还包括成瘾和抑郁症。
但这并非没有缺点。在fMRI机器中呆了两个小时后，我感到僵硬和头晕。我现在的疼痛可能比进去时更严重。麦基向我保证，调节疼痛与智力绝对无关，这似乎是一种委婉的说法，暗示我做得不太好。之后，我们坐在阴凉的长椅上，讨论了心灵调节自身潜力的可能性。
麦基仍然精力充沛，他对疼痛治疗的未来充满热情，称当前的技术为“黑暗时代”。他毫不怀疑，反馈fMRI等自我指导的治疗是未来，也许会与药物处方和物理治疗并行进行。
他补充说，他正在为他的最新一轮实验寻找志愿者。
我保持沉默，轻轻揉了揉手臂。