想象一下，你躺在一个巨大的功能性磁共振成像（fMRI）机器里，头部被一个10英尺宽的白色磁性甜甜圈环绕着。当你躺在那里，做着白日梦时，隔壁房间的科学家们正在监测你大脑中闪烁的活动模式。
然后有人偷偷靠近，用叉子扎了你的手。神经信号沿着你的脊柱向上，然后辐射到你的大脑：哎哟！隔壁房间的科学家们没有看到发生了什么。但由于他们正在监视器上查看你的大脑图像，所以他们似乎不可能错过你刚刚感受到的东西。如此强烈的感受一定会在fMRI扫描中像圣诞树一样亮起来，对吗？
不。事实上，斯坦福大学疼痛管理部门的疼痛专家肖恩·麦基说，你的疼痛感对他们来说是无法解码的。“你能确定另一个人何时正在经历疼痛吗？不，”他说。“到目前为止，还没有人做到过。”这个基本事实，即除了正在遭受痛苦的人之外，任何人都无法检测到疼痛，是疼痛如此难以治疗的一个重要原因。令人震惊的是，除了询问你有多疼之外，仍然没有办法测量疼痛。
这种知识的缺乏对慢性疼痛病例产生了重大影响。我们都经历过急性疼痛，例如大黄蜂灼热的刺痛或脚趾撞伤的搏动感。这些感觉会自行消退。慢性疼痛则更顽固，持续数月或数年，并且常常抵抗所有药物和治疗。它可能由严重的损伤或疾病引起，也可能无明显原因地发作。
对于玛丽安·法瑞尔来说，慢性疼痛始于近30年前的一场车祸。疼痛从她的背部蔓延到她的腿、颈部和肩膀，让她卧床一年。“我一直等着这种疼痛消失，但它没有，”法瑞尔说，她现在在匹兹堡附近主持一个慢性疼痛支持小组。“我的生活彻底颠倒了。”她不得不辞去教师的工作，这毁了她的个人生活：“我无法成为我想成为的那种母亲或妻子。”
最终，她被诊断出患有纤维肌痛，这是一种神秘的疾病，通常会导致全身——肌肉、骨骼、关节和肌腱——剧烈疼痛。通常没有明显的疼痛原因，也无法独立测量。结果，像法瑞尔这样的人常常难以找到有效的治疗方法或认真对待他们痛苦的医生。不幸的是，法瑞尔的故事很常见：几乎三分之一的美国人患有某种形式的慢性疼痛，估计每年花费超过6000亿美元。
在大脑中看到疼痛
麦基说，帮助像法瑞尔这样的人的一个重要步骤是学会识别慢性疼痛在大脑中的表现。大约15年来，他一直在利用神经影像学研究疼痛的神经机制。他正在寻找一种客观测量痛苦并更好地理解痛苦的方法，以便对其进行治疗。
麦基是一名麻醉师，拥有电气工程学位，他首先通过扫描观察人们感受短暂疼痛时会发生什么。在2010年的实验中，他让24名健康的人躺在fMRI扫描仪中，同时用一阵热量灼烧他们。他开发了一种机器学习算法——一个计算机程序——可以处理来自脑部扫描的所有复杂数据，以识别哪些区域在疼痛感期间持续活跃。对于前八名志愿者，算法被告知受试者是否感到任何疼痛，以便它能够建立一套规则。对于接下来的16名志愿者，系统必须猜测。它能够以80%的准确率区分疼痛和无疼痛。
痛苦的解剖学
这是一个有希望的开始，但麦基知道，观察健康志愿者短暂的疼痛与理解慢性疼痛的痛苦相去甚远。大脑解剖结构会随时间变化，他怀疑慢性疼痛可能会在大脑上留下物理印记，几乎就像一个疤痕。因此，他转向结构性核磁共振成像（一种揭示解剖结构的技术），以寻找大脑密度的变化。他研究了94人，一半没有疼痛问题，另一半患有腰痛至少六个月。
他于2012年末发表的分析记录了慢性疼痛研究参与者大脑中的一系列变化。杏仁核是涉及记忆和情感的区域，其密度低于预期。密度降低通常意味着神经细胞体（称为灰质）或其周围物质变薄或死亡。但在感觉皮层、小脑（协调运动）和背外侧前额叶皮层（处理运动规划和抽象推理等高级活动）中，组织密度高于正常水平。
密度变化可能意味着这些大脑区域功能异常，但麦基不知道为什么这些特定区域受到影响。甚至不清楚长期疼痛是否是原因；密度变化实际上可能导致疼痛。显而易见的是，疼痛具有独特的“指纹”，即整个大脑组织微妙的增厚和变薄。利用这个特征，该系统在76%的时间里能够识别出患有背痛的人。
这是疼痛科学迈向目标的一大步，即找出被慢性疼痛改变的大脑区域，并设计出一种治疗方法（药物或电刺激），能够纠正该区域功能失调的神经元。“患有腰痛的患者大脑有什么不同——是灰质减少了吗？是[电]兴奋性增加了吗？”麦基问道。“有没有办法我们可以刺激那个大脑区域来抵消这种影响？”
没有通向灵魂的窗户
用机器测量疼痛的能力引发了新的争议。律师和保险公司都曾问过麦基，他的脑部扫描是否可以用来证明那些声称受伤的人是捏造的。但是，这些扫描不是——而且可能永远不会——足够可靠，以提供通向灵魂的窗户。“这并不是为了开发疼痛测谎仪，”他说。“我非常反对这种应用，尤其是在我们目前拥有的技术下。”
一些疼痛研究人员，例如佛罗里达大学疼痛研究与行为健康中心的迈克尔·罗宾逊，担心使用神经影像学诊断慢性疼痛可能会分散医生对真正问题的注意力：患者对疼痛的体验。他担心医生会过于关注扫描。“即使是最复杂的成像技术也不能取代患者对疼痛体验的自我报告，”他争辩道。“你真的认为患有背痛的患者不能告诉你哪里疼吗？”
麦基和他的同事反驳说，虽然仔细倾听患者对于良好的护理至关重要，但它通常无法揭示疼痛的根本原因。观察大脑密度或活动更有可能揭示这些疾病是如何产生的，并提供更有效的治疗建议。
法瑞尔通过冥想获得了一些缓解。但她和数百万其他慢性疼痛患者一样，等待着更好的解决方案。“我们仍然可以生活得很好，”她说。“但它们已经不再是同样的生活了。”
[本文最初以“哪里疼？”的形式刊登于印刷版]
