心理所研究揭示感觉运动同步可增强疼痛调节效应

疼痛远非一种简单的生理信号，它是由感觉、认知和情绪共同塑造的复杂体验。在当前对非药物疼痛管理手段日益关注的背景下，音乐干预以其低资源需求和快速起效的优势，成为备受关注的研究焦点。然而，人类对音乐的感知不仅限于被动聆听，也包括跟随音乐节奏而自发产生的同步运动（如随着音乐点头跟随，即感觉运动同步）。这种主动参与的同步运动所具有的镇痛潜力及其背后的神经机制，至今仍缺乏系统性的探索。

为此，中国科学院心理研究所胡理研究组通过一系列行为实验和脑电（EEG）技术，揭示了感知感觉运动同步对疼痛调节的显著增强作用及其潜在的神经机制，为开发新型非药物疼痛管理策略提供了重要的科学依据。

研究团队首先通过行为测量对比了不同干预方式对疼痛感知的影响。被试被随机分为四组：静坐组、单独击鼓组、单独聆听组、聆听与击鼓联合组。研究人员在干预前后，使用激光刺激诱发疼痛，并评估了被试疼痛强度与不愉悦程度的变化。结果显示，与单一干预或无干预相比，聆听与击鼓的联合干预产生了最显著的疼痛强度和不愉悦感降低。此外，所有包含聆听元素的组别（“单独聆听组”和“聆听与击鼓联合组”）在降低疼痛强度、减少不愉悦感以及改善情绪（即显著提升积极情绪、降低消极情绪）方面，均优于不含聆听的组别。这有力地表明，主动与节律同步的音乐互动，而非简单的被动聆听，能带来更强大的镇痛效果。

图1. 各组疼痛评分及正负情绪变化对比

为了进一步探究感觉运动同步的核心要素，研究团队巧妙地操控了听觉节拍与视觉提示之间的时间对齐度，设置了“同相同步”（0°相位差）、“反相同步”（180°相位差）和“异步”（节拍与视觉提示节奏不匹配）三种条件。结果表明，“同相同步”组的被试报告的感知同步感最强，同时其疼痛强度和不愉悦感的降低幅度也最大。重要的是，被试主观感知到的同步程度越高，对听觉节拍的依赖越强，其疼痛缓解的效果也越显著。这强调了主观感知到的同步性，而非仅仅是客观的运动精度，在疼痛调节中扮演着至关重要的角色，这可能与预测编码框架下匹配预期与实际感知所带来的愉悦感和情感投入密切相关。

图2. 不同条件下疼痛评分与正负情绪变化及主观报告与疼痛评分的相关性

研究团队后续又借助脑电图技术，记录了激光诱发电位，以分析与疼痛加工相关的皮层反应。结果发现，“同相同步”组的激光诱发N2成分振幅相较于“异步”组显著降低，且降低程度与疼痛强度的降低呈现显著负相关。通过中介分析，研究团队证实N2成分的减弱在感知“同相同步”产生的镇痛效应中起到了部分中介作用，这为感觉运动同步通过调节中枢疼痛处理通路实现镇痛提供了直接的神经证据。此外，研究团队还进行了补充实验，考察了感觉运动同步对大脑自发神经振荡的影响。结果显示，与静息状态相比，在“同相同步”击鼓后，大脑特定区域的α波活动得以维持，γ波活动显著增强，而非周期指数则显著降低。这些脑电活动的变化被认为与增强的认知投入、优化的感觉整合以及皮层兴奋性改变相关，进一步支持了同步运动通过调节大脑功能状态来促进疼痛缓解的机制。

图3. 不同同步条件下疼痛评分、N2/P2波幅变化及N2波幅与疼痛强度的相关性、中介效应模型

综上所述，该研究明确了感觉运动同步在疼痛调节中的核心作用，并从行为、脑电事件相关电位和自发脑振荡层面揭示了其背后的神经生理机制。这些发现不仅深化了我们对疼痛复杂性内在机制的理解，更突显出基于节奏同步运动的非药物干预措施在疼痛管理方面的巨大潜力，为疼痛缓解提供了高效且可持续的新方向。

该研究受到国家自然科学基金（32171077），中国科学院青促会（2022084）以及国家重点研发计划（2024YFC3607600）的支持。

研究成果已在线发表于Communications Biology。心理所硕士研究生潘信羽（已毕业）为第一作者，吕雪靖副研究员为通讯作者。胡理研究员和课题组原科研助理肖懿桉为该研究作出了重要贡献。

论文信息：Pan,X.,Xiao,Y.,Hu,L.,& Lu,X. (2025). Perceived sensorimotor synchrony enhances pain modulation and attenuates laser-evoked potentials. Communications Biology,8,1674. DOI:10.1038/s42003-025-09076-7