痛みの知覚は、一般的に侵害情報を請け負ったものと考えられているが、脅威の予測レベルによって影響を受けることがある。（シェーマは概念図とかイメージされるものを指す）予測はシェーマのような高次の認知プロセスから得られるが、シェーマがボトムアップの感覚入力と比較してどの程度痛みの知覚に影響を与えるのか、またそのような現象の根底にある神経基盤は不明である。本研究では、認知シェーマの学習から生じる脅威の予測が、痛み刺激の不正確な感覚的印象にどのようにつながるのかを調査した。健康な男女の参加者は、最初にキュー値と刺激強度の間に直線的な関連性を検出し、無刺激の熱刺激と比較して、直線的なスキーマを反映するように痛みを評価した。予測誤差（PE）が増加すると痛みの評価に対するバイアスの影響は減少したが、PEの段階的な増加に対して測定した場合、痛みの知覚は部分的にしか更新されなかった。認知領域、線条体領域、および感覚領域は、PEにもかかわらず、予測された脅威の変化に対する反応を段階的に評価した（p < 0.05、補正）。痛みについての破局的思考が多く、マインドフルネスが低い個人は、痛み刺激からの感覚的証拠よりもスキーマへの依存度が有意に高かった。これらの行動の違いは、線条体と前頭前野の反応のばらつきに対応していた。このように、本研究は痛みの知覚における高次スキーマの重要な役割を示し、マインドフルネスが少なく、痛みに対する恐怖心が強い人では、痛みの知覚は予測に偏り、侵害受容性の入力に偏ることを示している。
本研究では、認知シェーマから生成された脅威の予測は、痛みの経路で生じる予測エラーが増加しているにもかかわらず、痛みの知覚に影響を与え続けていることを示している。本研究では、まず、脅威の値と刺激の強さの関係に直線性があるという認知スキーマを形成し、その後、直線性が減少した。その結果、被験者は予測誤差が段階的に増加したことに関連して、痛みの評価を部分的に更新した。侵害受容性入力の変化よりも、予測された脅威値に基づいて痛みを評価し続けた人は、痛みのカタストロフィー化が高く、マインドフル・アウェアネスのスコアが低かったと報告された。これら2つの影響は、それぞれ腹側線条体と背側線条体の活動にマップされていた。これらの知見は、痛みの知覚におけるトップダウンのプロセスが重要な役割を果たしていることを示唆している。
本研究では、認知シェーマから生成された脅威の予測は、痛みの経路で生じる予測エラーが増加しているにもかかわらず、痛みの知覚に影響を与え続けていることを示している。本研究では、まず、脅威の値と刺激の強さの関係に直線性があるという認知スキーマを形成し、その後、直線性が減少した。その結果、被験者は予測誤差が段階的に増加したことに関連して、痛みの評価を部分的に更新した。侵害受容性入力の変化よりも、予測された脅威値に基づいて痛みを評価し続けた人は、痛みのカタストロフィー化が高く、マインドフル・アウェアネスのスコアが低かったと報告された。これら2つの影響は、それぞれ腹側線条体と背側線条体の活動にマップされていた。これらの知見は、痛みの知覚におけるトップダウンのプロセスが重要な役割を果たしていることを示唆している。
Threat Prediction from Schemas as a Source of Bias in Pain Perception
Manyoel Lim, Christopher O'Grady, Douglas Cane, Amita Goyal, Mary Lynch, Steven Beyea and Javeria Ali Hashmi
Journal of Neuroscience 12 February 2020, 40 (7) 1538-1548; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2104-19.2019
