痛みの強さと認知負荷の相互作用：脳はタスクにとどまります

痛みは自然に注意を引きます。しかし、人間は痛み中に認知タスクに従事することができますが、脳がこれらのプロセスを同時にどのように表しているかはわかりません。痛みと認知関連の脳活動との間に皮質相互作用のいくつかの証拠がありますが、この相互作用の結果は、痛みとタスクによって課される相対的な負荷に依存する可能性があります。したがって、3レベルの認知負荷（マルチソース干渉タスク）と2レベルの疼痛強度（神経刺激の中央値）を使用して、痛みに関連したまたは認知関連の領域で特定された領域での機能的磁気共鳴画像活動が、痛みの異なる組み合わせにどのように反応するかを調べる方法を調べました。強度と認知負荷。全体として、ほとんどの痛みに関連するまたは認知関連の脳領域は、ほとんど変調を伴わずに堅牢な反応を示しました。しかし、より激しい痛みの間、原発性感覚運動皮質、二次体性体性感覚皮質/後部島、前島、前島、傍中心葉、尾部前帯状皮質、小脳、および補助運動領域は、簡単にやさしい任務によって控えめに減衰した補助運動領域の活動の活動中に、簡単なタスクによって控えめに減衰しました。難しい仕事。逆に、認知関連の活動は、コントロールタスク中に認知負荷が最小限であった場合を除き、痛みによって調節されませんでした。これらの発見は、痛みの知覚と認知をサポートする脳ネットワークが同時に活発である可能性があるという概念を支持しています。

Pain naturally draws one's attention. However, humans are capable of engaging in cognitive tasks while in pain, although it is not known how the brain represents these processes concurrently. There is some evidence for a cortical interaction between pain- and cognitive-related brain activity, but the outcome of this interaction may depend on the relative load imposed by the pain versus the task. Therefore, we used 3 levels of cognitive load (multisource interference task) and 2 levels of pain intensity (median nerve stimulation) to examine how functional magnetic resonance imaging activity in regions identified as pain-related or cognitive-related responds to different combinations of pain intensity and cognitive load. Overall, most pain-related or cognitive-related brain areas showed robust responses with little modulation. However, during the more intense pain, activity in primary sensorimotor cortex, secondary somatosensory cortex/posterior insula, anterior insula, paracentral lobule, caudal anterior cingulate cortex, cerebellum, and supplementary motor area was modestly attenuated by the easy task and in some cases the difficult task. Conversely, cognitive-related activity was not modulated by pain, except when cognitive load was minimal during the control task. These findings support the notion that brain networks supporting pain perception and cognition can be simultaneously active.