作者：埃裡克·萬斯
在神經病學和家庭之外，肖恩·麥基沒有太多愛好。唯一的例外是他那巨大的平板電視和大量的電影收藏。在前往加利福尼亞州斯坦福大學的路上，我將要參觀麥基的實驗室進行測試。我想起了他最喜歡的電影《公主新娘》中的一個場景。在電影中，反派魯根伯爵將英雄韋斯特利綁在一個邪惡的裝置上，並坦白他對“疼痛有著深刻而持久的興趣”。然後他以科學的名義折磨英雄。
事實證明，這與我即將面臨的情況相差不遠。
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麥基領導著斯坦福大學醫學院的疼痛管理中心，作為他研究緩解疼痛方法的一部分，他經常施加疼痛。麥基被廣泛認為是該領域冉冉升起的新星之一，他正參與一場運動，旨在顛覆科學家看待疼痛的方式，將焦點從感知疼痛的神經轉移到處理疼痛的大腦。他的主要工具是功能性磁共振成像（fMRI），它可以建立身體受到傷害時大腦反應的影像。現在的訣竅——也是麥基工作的一個重點——是瞭解一個人是否可以有意識地改變大腦處理和感知疼痛的方式。這就是我來這裡的原因。計劃是將我放入fMRI掃描器中，施加灼熱的熱量，看看我是否可以訓練自己調節疼痛。
作為他研究的一部分，麥基發現自己正在努力解決整個fMRI領域面臨的一個問題：這項技術何時才能在實驗室外使用？他的一位前同事創辦了一家公司，計劃向患者提供麥基參與開發的fMRI“反饋”疼痛控制技術。但麥基在早期階段就與該公司保持了距離，這基於他在其他地方觀察到的情況。“我見過太多被認為是最新、最偉大的療法，人們對此非常興奮。每個人都加入進來，最初的結果非常棒。但隨著時間的推移，我們開始看到結果不如最初提出的那麼好，”他說。“然後你發現它根本不起作用。”
走進他在斯坦福醫院附近的辦公室，麥基更像是一位企業高管，而不是一位大腦研究人員。他是一位快樂、專注、精力充沛的人，臉上帶著快速的微笑，握手堅定而令人安心。他在實驗室裡經常穿西裝。他說，這打破了所有麻醉師——他曾接受過麻醉師培訓——都穿“睡衣”上班的刻板印象。
破壞性力量
麥基表示，這套西裝也告訴患者，他對自己的工作很認真。他們可能是膝關節手術後的康復者，可能是受傷的退伍軍人，也可能患有罕見的神經系統疾病，可能導致令人難以忍受的全身疼痛。根據國際疼痛研究協會的資料，五分之一的人正在忍受中度至重度慢性疼痛。“我見過它奪走原本正常的人，顛覆他們的生活，並徹底摧毀他們，”麥基說。或者正如他的同事，另一位斯坦福麻醉師伊恩·卡羅爾所說：“它就像大腦的黑洞。它支配著大腦，迫使一切都圍繞它旋轉。”
疼痛的體驗通常始於皮膚附近的感受器，稱為傷害感受器，它透過軸突纖維將資訊傳遞到脊髓中的神經元，然後傳遞到大腦。直到20世紀90年代，疼痛研究主要集中在傷害感受器以及脊髓附近的神經元。疼痛專家會直接在背部治療腰痛。如果他們針對大腦，可能會使用阿片類藥物，但其機制有些神秘。
fMRI掃描器的出現改變了這一切。這項技術是對大腦神經活動的間接測量：當一個區域被啟用時，它會消耗氧氣，神經學家使用fMRI來追蹤湧入以取代舊氧氣的新鮮含氧血液。“影像學現在是該領域的重要組成部分，”《疼痛》雜誌編輯艾倫·巴斯鮑姆說。除了行為研究，影像學還幫助建立了這樣一種觀點，即疼痛涉及許多大腦區域，慢性疼痛可能導致其中一些區域的形態或功能的長期變化。
作為一項技術，fMRI也有其批評者。解釋影像依賴於複雜的分析，這些分析將血液流動與受試者執行的給定任務聯絡起來，許多神經科學研究因資料分析或解釋不佳而受到抨擊。儘管麥基是fMRI的忠實使用者，但他偶爾也會批評它。他曾在多起法庭案件中作證反對使用該技術，在這些案件中，被告希望使用fMRI影像來證明他們說的是真話。
“現在是使用這種工具的有趣時期，”麥基說。“你現在看到應用程式變得越來越容易。它仍然不像訂購麥當勞開心樂園餐那樣簡單，你可以把某人放入掃描器，按下一個按鈕，大腦影像就會出來，但我們可能很快就會達到那種程度。”
將自己大部分的科學生活建立在一個單一的工具之上，然後遊說反對它的應用，這似乎很奇怪。但麥基的背景與許多疼痛研究人員不同。除了麻醉學醫學博士學位外，他還擁有亞利桑那大學電氣和計算機工程博士學位。他選擇在神經病學領域工作——他稱之為未知的“狂野西部”——因為他可以治療患者併發揮他的工程技能。同事們說，這種培訓使他對疼痛的生物學、測量疼痛的複雜儀器以及該技術的侷限性有了寶貴的理解。
個人極限
麥基認為，疼痛可能是fMRI的一個有用的試驗場。與難以定義的認知或情緒狀態——例如，欺騙、嫉妒或憤怒——不同，疼痛可以在特定水平以受控方式引出，具有高度可重複性，並導致共同的反應：它會疼痛。經歷的疼痛強度因人而異，但可以在量表上進行排名。
前一天，我去做了自己的疼痛閾值測試。一位友好的醫生帶我進了一個小房間，並在我的手臂上綁了一個“有害熱刺激”，更準確地說是一個“燙傷人的金屬墊”。她添加了一種辣椒基乳膏，使我的皮膚對熱敏感。然後她慢慢地將我提升到一個我評為十分之七的疼痛水平。七被認為是人們在不移動的情況下可以忍受的最嚴重的疼痛，每個人都會在不同的熱量水平達到他們的七。
在fMRI機器中，麥基計劃使用相同的灼熱金屬板直接將我帶到七，並將我留在那裡。我將練習一項技術，這項技術源於斯坦福大學的研究人員和來自馬薩諸塞州劍橋市麻省理工學院（MIT）的訪問研究員克里斯托弗·德查姆斯的合作。該團隊向人們展示了一個不斷變化的影像——一條折線圖或一幅火焰的圖片——代表他們前扣帶皮層（通常與疼痛相關的區域）中的即時fMRI訊號。他們表明，人們可以透過視覺化練習（例如像收音機旋鈕一樣“調低”疼痛）來學會操縱fMRI訊號和他們對疼痛強度的感知。《美國國家科學院院刊》（PNAS）報道稱，慢性疼痛患者報告說，在一個量表上，疼痛平均減輕了64%。該研究表明，fMRI不僅可以作為診斷工具，還可以作為治療手段本身，並且人們可以對特定的大腦區域施加有意識的控制，就像已知有些人可以有意識地改變他們的心率一樣。
在麥基的其他一些工作中，他的實驗室使用fMRI來探索疼痛處理和認知過程之間的這些聯絡。例如，對疼痛的恐懼會增加疼痛本身，麥基的研究小組研究了參與這種預期的一些大腦區域。在另一項研究中，他表明，觀看他人疼痛會啟用大腦區域，這些區域與自己疼痛期間活躍的區域相當不同。在未發表的研究中，他發現浪漫的愛情可以減輕疼痛的體驗。麥基說，這些聯絡表明，有意識的思想可能對疼痛處理產生多麼強大的影響。
但是，這種有意識的控制可以投入使用嗎？在fMRI機器的棺材大小的管子裡，來自其強大磁鐵的背部痙攣分散了我對再次綁在我手臂上的灼熱板的注意力。在上面的螢幕上，我可以看到一條波浪線，它代表了我前扣帶皮層一部分的活動。麥基要求我將熱量想象成時而灼熱，時而舒緩。目的是掌握對線條的控制，使其（以及我的疼痛）上下波動。當我在這些想象之間切換時，螢幕上的線條上下抽搐。
這出人意料地困難。意志力和冥想幾乎沒有效果，兩個小時後，越來越難讓這條頑固的小線移動。PNAS的研究表明，我可能需要進行多次療程才能熟練到足以減輕身體其他部位的疼痛。
商業化方法
PNAS論文的第一作者德查姆斯在加利福尼亞州門洛帕克創立了一家名為Omneuron的公司，提供即時fMRI療程作為一種治療形式。該公司已經引起了相當多的關注，並獲得了馬里蘭州貝塞斯達美國國家衛生研究院（NIH）的資助，以對患有神經痛、纖維肌痛或偏頭痛等疼痛疾病的人進行II期臨床試驗。作為對照，一些參與者將看到來自先前參與者大腦的反饋。Omneuron還在研究反饋fMRI，以幫助癮君子對抗他們的渴望。德查姆斯在一次簡短的採訪中表示，反饋fMRI有一天可能成為緩解慢性疼痛的寶貴工具。麥基對Omneuron幾乎沒有什麼直接評論，只是謹慎地祝願他們好運。他補充說，斯坦福大學目前與該公司的試驗沒有任何聯絡。
德查姆斯在斯坦福大學的前主管，現在在麻省理工學院的約翰·加布裡埃利說：“公司目標與名義上不感興趣的科學專案目標之間的平衡存在一些不同之處。“我認為這部分是麥基和德查姆斯分道揚鑣的原因。我認為他們無法找到他們之間的平衡。”
斯坦福大學放射科學實驗室主任加里·格洛弗是PNAS論文的合著者，他對反饋fMRI商業化的嘗試持更加公開的懷疑態度。他指出，PNAS研究確定參與者平均受益。但這並不一定意味著該技術對任何特定個體都有效。而且，定製反饋fMRI通常比定製藥物劑量更困難，因為針對不同的大腦區域採用不同的精神練習可能最能幫助每個人。
格洛弗還擔心，對於這樣一項新技術，沒有人知道它是否會帶來副作用：也許過一段時間疼痛會加重，或者這種療法可能會阻止患者在其他情況下感受到有用的疼痛。“當你處於某人的認知中心時，就會出現倫理問題，”格洛弗說。負責監督NIH資助Omneuron試驗專案的琳達·波特說，障礙是可以克服的，而且與藥物試驗相比，副作用風險極小是反饋fMRI吸引人的方面之一。
麥基在fMRI療法問題上意見分歧。作為一名臨床醫生，他認為研究應該以患者的需求為指導，新技術應該儘快釋出。作為一名研究人員，他強調現在進行臨床應用還為時過早。疼痛療法非常容易受到安慰劑效應的影響，安慰劑效應通常會提高最初的結果，然後在後來的試驗中逐漸消失。該療法取決於臨床醫生定位大腦正確部位以向患者展示的能力。到目前為止，大部分研究都針對大腦的單個區域，但可能涉及多個區域。
麥基承認，他不知道需要什麼才能讓他相信fMRI療法已為患者做好準備。但他正在努力說服自己。他最新的研究是一項反饋fMRI實驗，其目的不是針對特定的大腦區域，而是針對它們之間的連線。他還在嘗試新的方法來視覺化疼痛，當然還有應用疼痛的方法。
很容易理解為什麼有些人對fMRI療法的可能性如此興奮。它可以使大量的大腦成像研究有一個直接的出口，從而使患者受益。如果它有效，它將是第一個非侵入性、無藥物的方法，可以直接治療大腦的特定區域，其潛在應用範圍不僅限於緩解疼痛，還包括成癮和抑鬱症。
但這並非沒有缺點。在fMRI機器中呆了兩個小時後，我感到僵硬和頭暈。我現在的疼痛可能比進去時更嚴重。麥基向我保證，調節疼痛與智力絕對無關，這似乎是一種委婉的說法，暗示我做得不太好。之後，我們坐在陰涼的長椅上，討論了心靈調節自身潛力的可能性。
麥基仍然精力充沛，他對疼痛治療的未來充滿熱情，稱當前的技術為“黑暗時代”。他毫不懷疑，反饋fMRI等自我指導的治療是未來，也許會與藥物處方和物理治療並行進行。
他補充說，他正在為他的最新一輪實驗尋找志願者。
我保持沉默，輕輕揉了揉手臂。