本周首先,科学政策编辑Jocelyn Kaiser加入主持人Sarah Crespi讨论了美国国立卫生研究院的最新消息——从重新配置审查小组到取消拨款,再到新任负责人Jay Bhattacharya的确认听证会。接下来,虽然人工耳蜗可以让聋儿听到声音,但这并不总是意味着他们可以无限制地获得语言。制作人Meagan Cantwell与特约记者Cathleen O’Grady讨论了为什么一些人认为对植入人工耳蜗的儿童使用手语能让他们有最大机会进行充分流畅的交流。最后,利用疼痛错觉更好地理解大脑如何调节疼痛。奥胡斯大学临床医学系副教授Francesca Fardo与主持人Sarah Crespi讨论了学习和不确定性在疼痛感知中的作用。事实证明,我们对可能令人痛苦的感觉越不确定,我们就越感到疼痛。本周的节目是在Podigy的帮助下制作的。关于科学播客 作者:Sarah Crespi;Meagan Cantwell;Cathleen O’Grady;Jocelyn Kaiser 了解更多关于您的广告选择的信息。访问megaphone.fm/adchoices</context> <raw_text>0 本周的节目部分由Science Careers赞助播出。正在寻找一些职业建议吗?想知道如何取得进步或如何更好地平衡工作与生活吗?访问我们的网站,阅读其他人是如何做到的。使用我们的个人发展计划工具,访问特定主题的文章集,或搜索令人兴奋的新工作。
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这是2025年3月14日的科学播客。我是Sarah Crespi。本周首先,科学政策撰稿人和编辑Jocelyn Kaiser将向我们通报美国国立卫生研究院(NIH)的最新消息。接下来,制作人Megan Cantwell将与特约记者Kathleen O'Grady讨论,为什么一些人认为对植入人工耳蜗的儿童使用手语能让他们有最大机会进行充分流畅的交流。
最后,研究员Francesca Fardo将与我讨论如何利用疼痛错觉来了解学习和不确定性在我们感受疼痛中的作用。我们将继续报道影响科学的美国政府变化。事情发展迅速,有很多值得讨论的地方。本周,我们将与Jocelyn Kaiser一起回顾新闻。她是一位专注于政策和NIH的作家和编辑。嗨,Jocelyn。欢迎回到播客。嘿,Sarah。
所以时间,我们就在这里说明一下。今天是星期二,3月11日。本期节目将于星期四,3月13日播出,以防我们在录制和直播之间发生任何变化。
我们首先要谈论的故事实际上是昨天刚刚发布的。它是Sarah Reardon写的。它谈到了取消NIH对疫苗犹豫研究的资助。他们正在失去资金。发生了什么事?所以昨天我们听到消息说,NIH取消了一大批拨款,至少有33项拨款,这些拨款正在研究疫苗犹豫,为什么人们不愿意接种疫苗,以及
或者鼓励他们接种疫苗的方法。我们了解到这些拨款正在被取消,或者在某些情况下,它们的部分内容被取消了。你能给我们举一些被取消的项目例子吗?这些拨款正在研究诸如淋病疫苗以及患者可能对接种这种疫苗的态度等问题。这实际上并不是假设性的疫苗。还有针对诸如猴痘、
人乳头瘤病毒、水痘和COVID等疾病的疫苗。这些都是关于,你知道,它们是否会被公众接受,如何鼓励接种。他们会削减疫苗研究、疫苗测试、试图确定其有效性吗?所以我们认为他们可能会这样做。我们还了解到,他们的NIH还在编制一份信使RNA疫苗清单,信使RNA疫苗是
用于COVID的疫苗类型。至少有一种COVID疫苗是信使RNA疫苗,并被认为是其他疫苗的一种非常有前景的技术。但我们认为这一切都源于罗伯特·F·肯尼迪三世对疫苗的怀疑态度。他现在是特朗普政府的卫生部长。我们不知道,我们没有看到这份清单。我们不知道其中有多少是临床试验,有多少是更基础的研究或在动物身上进行的测试。但到目前为止,我们知道那些
关于疫苗犹豫的拨款已被取消,他们正在要求一份其他将要被,我想,他们将再次审查的其他事物的清单。没错。是的。所以NIH发生的另一个变化是拨款审查小组的组织方式。他们不再在NIH内的这些不同研究所设立小组,而是在科学审查中心(CSR)进行所有审查,该中心是
NIH的一部分。这对该组织来说是一个很大的变化吗?好吧,这取决于你问谁。目前,78%的这些审查是由科学审查中心进行的,但研究所,NIH我认为有23个研究所自己对更专业的项目进行这些审查,例如
该研究所推出了一项倡议,以鼓励在特定领域进行研究,他们需要在小组中获得特定类型的技能,而该研究所可能会运行该小组。所以现在NIH将取消所有这些研究所的小组,并让科学审查中心进行所有审查,正如我所说,它效率更高。所以这里的目标是节省资金,它
是的,目标是提高效率、节省资金,而且他们还提到了一些关于消除研究所既资助项目又进行项目审查的利益冲突外观的问题。节省资金将来自在一个地方合并拨款审查,但他们也会因此裁员吗?是的。
是的,我们听说他们将裁员,多达一半的员工,他们被称为科学审查官员,现在他们在研究所运行这些小组。这大约是300人。科学审查中心大约有300人。所以我想他们会将这些人的总数减少约四分之一,从
我们听说过。是的。有人担心这可能会使拨款审查过程变慢或效率降低吗?是的,人们对此计划的反应不一。一些人说,好吧,科学审查中心确实是这方面的专家。我很乐意让他们进行所有审查。
但有人担心这会减慢速度,或者没有足够的员工能够以应有的方式有效地运行这些小组。一些人担心这是特朗普对NIH压制的一部分。但科学审查中心主任指出,这实际上是在去年夏天讨论过的。所以它不是来自特朗普。
这如何与NIH一直在发生的冻结互动?所有这些通常会在过去几个月召开的委员会基本上都被搁置了,因为他们无法向联邦公报添加内容。没错。因此,由科学审查中心运行的小组实际上现在开始重新安排时间,因为他们能够立即发布联邦公报通知。
由于某种原因,卫生部不允许研究所的小组这样做。但我今天早上实际上听说这些小组也应该很快能够重新安排时间。这意味着那些在小组中提交提案的人不会永久处于困境,直到合并发生。
没错。我认为合并可能要到10月份才会进行。所以我认为他们暂时会继续使用现在的小组。然而,一个主要的障碍仍然是,这些拨款必须经过各研究所运行的委员会的第二级审查。而这些会议已被搁置。
所以社区正在等待看看这些会议是否最终可以安排,以便现在处于困境中的大量拨款可以得到批准。关于NIH,我想谈论的最后一件事是上周举行的参议院确认听证会,讨论NIH的新任提名人。这是来自斯坦福大学的Jay Bhattacharya。关于他对该机构的目标,听证会上有什么结果?
他提出了五个目标,其中包括解决慢性病问题(这是罗伯特·F·肯尼迪三世的其中一个目标)、鼓励复制科学研究以确保其稳健性。他想资助更多具有前沿性和风险性的研究。他说,他希望NIH有言论自由。他还想停止危险的病毒研究。人们,主要是民主党人,对这一任命有什么担忧?
是的,许多民主党人询问Bhattacharya他对NIH现状的看法,在许多联邦机构中都发生了员工裁员,以及拨款发放的延误。此外,还提议削减拨款的行政成本资金,这可能会对NIH的预算造成巨大影响。它已被法院阻止。
但他被问到了所有这些问题。他基本上说他不希望解雇NIH的员工。他不是这些决定的参与者,但他会审查它们。但他确实表示,他希望这些,这被称为间接成本。他想重新审视一下。他担心这笔钱的去向。他还谈到了其他一些颇有争议的事情。例如,尽管没有证据表明自闭症与疫苗之间存在联系,但他表示他愿意对此进行研究。
他的确认下一步是什么?他出现在参议院卫生委员会面前,他们将于本周四对他的提名进行投票,然后提交给参议院全体会议。我认为这可能会在几天内发生。所以他很快就会成为NIH主任。好的。你还关注NIH的哪些其他方面?我们是否知道美国预算(糟糕透顶)的情况?
也正走向困境,这可能会如何影响科学机构的情况。是的,所以国会尚未批准2025年的联邦政府预算,他们已经实施了一项临时措施,该措施将于周五到期。所以有一个截止日期来批准该预算。目前最有可能的情况是将2024年的资金水平延续到财政年度结束(即9月底)。
而这些不会对科学机构造成重大变化。该法案中对NIH的几个项目进行了削减,但如果该法案获得通过,大多数科学机构将不会发生太大变化。好的,所以另一件事在过去几天开始浮出水面,那就是要求
各机构制定裁员计划。这如何影响NIH?在NIH和其他联邦机构,他们正在制定这些计划,说明他们将如何裁员。我不知道目标是什么,如果有实际目标的话,或者它只是你将如何进行RIF。他们正在争先恐后地制定这些计划。我认为NIH的计划昨天已经提交给了NIH中央办公室,并且将于周四提交给白宫。所以,但据我所知,他们正在努力……
尽最大努力保护项目,而不是像特朗普几周前那样随意解雇新员工,无论他们的绩效水平或他们做了什么,这都极具破坏性。他们正试图以更合理的方式进行。我认为他们也在尽最大努力考虑到已经自愿退休的人。
本周有一项新的激励措施。如果你同意退休,你可以获得25,000美元,诸如此类。好的。非常感谢你,Jocelyn。非常感谢你来到这里。Jocelyn Kaiser是一位专注于政策和美国国立卫生研究院的作家和编辑。您可以在science.org/science insider阅读我们所有的政策报道。敬请期待与制作人Megan Cantwell和特约记者Kathleen O'Grady关于人工耳蜗和手语的对话。
嗨,科学播客听众们。我是Kevin MacLean。我是节目的制作人之一。在我们开始之前,我想先跳出来请您考虑订阅《科学新闻》。每周在播客中,我们都会为您带来《科学新闻》团队发表的故事之一,但我们在这里的节目中所能涵盖的内容远不止这些。
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当一个孩子失聪时,一些父母会选择为他们的孩子安装有助于他们听到声音的医疗植入物,称为人工耳蜗。但是做出这个决定后,他们面临着另一个选择:是只使用口语,还是也使用手语进行交流。
特约记者Kathleen O'Grady本周撰写了关于这些不同途径证据变化的文章。非常感谢您加入我,Kathleen。非常感谢您邀请我。总的来说,在指导植入人工耳蜗儿童的语言发展方面,这些不同方法的根本原因是什么?长期以来,一直建议父母专注于口语,这
基于这样一种想法,即他们的孩子需要最大限度地增加他们花在听口语上的时间,以便使用他们的植入物。但是
2023年,美国儿科学会首次发布了更新后的指南,建议父母使用手语,让他们的孩子从第一天起就能无限制地获得早期语言,无论他们是否植入人工耳蜗。但是,在这些指南发布后,美国人工耳蜗联盟(一个非营利性倡导组织)包括临床医生、研究人员,也包括人工耳蜗制造商,
他们发表了一篇回应美国儿科学会的文章,称他们的建议不准确且有偏见。
他们说,作者忽略了报告人工耳蜗儿童口语效果良好的研究,也忽略了父母学习手语有时会很困难。所以你真的有这种紧张关系,一些专家建议父母只使用口语,而其他机构和倡导者则建议父母使用
选择双语。在我们更深入地了解您为这篇文章所做的报道之前,我认为最好先说明人工耳蜗的工作原理以及为什么它与生物听力略有不同。
人工耳蜗实际上是通过植入耳蜗然后植入听觉神经的电极将声音直接发送到内耳。因此,即使对于重度耳聋的人,它们也能提供声音通道。具有生物听力的人会听到整个声波,它具有非常平滑的声音。
曲线。他们会在整个频率范围内听到不同的频率。但是人工耳蜗会将这种声音分割成小块。因此,通过人工耳蜗传来的声音质量非常非常不同。与生物听力相比,它有点退化,尽管人工耳蜗佩戴者的体验会有很大不同。
我们有一些例子说明对某些人来说,通过人工耳蜗听到的语音是什么样的。你能说明研究人员是如何获得这种再现的吗?研究人员找到了一种方法来尝试弄清楚聋人通过人工耳蜗听到的是什么。他们找到了一组在一只耳朵失聪而在另一只耳朵能听到声音的人。他们通过人工耳蜗播放了一个小短语或一系列小短语。“太阳终于出来了。”
然后取一个干净的信号,对它进行各种声音处理,然后播放它,并询问他们这与他们通过人工耳蜗听到的声音有多接近。病人一号。“太阳终于出来了。”病人四号。“太阳终于出来了。”
病人八号。“太阳终于出来了。”这些例子,他们对它们进行了10分制评分,对吧?他们中的大多数人都认为它与他们通过人工耳蜗听到的声音非常接近。评分是9分、9.5分甚至10分(满分10分)。我真的很惊讶
不同声音之间的失真程度有多么不同,这让我不禁想到,临床医生究竟是如何知道植入物是否按预期工作,尤其是在双侧耳聋且没有一只耳朵能听到声音的人身上,他们没有一个参考点。是的,这是真的。对于佩戴人工耳蜗的人来说,很难确定听力体验是什么样的,尤其是在这个人非常非常年轻并且可能无法
给出任何言语反馈的情况下。人工耳蜗可能出现的问题之一是,它们可能被错误编程,儿童实际上无法通过它们很好地获得声音。尤其是在孩子九个月大时就接受这种手术的情况下,如何才能发现它是否被错误编程?因此,理论上,听力学家所依赖的是
婴儿或幼儿的某种行为反应。当他们在特定频率和特定音量下播放特定声音时,他们依靠能够从婴儿那里判断他们是否听到该声音。但这并不总是可能的,而且解释婴儿的行为可能相当困难。最大的迹象之一是孩子没有按照预期的发展轨迹发展语言。但是
在这种情况下,有时会发生的情况是,除了耳聋外,孩子还被诊断出患有其他疾病。他们可能被诊断患有自闭症或其他感觉处理障碍,或者在某些情况下,父母因没有与孩子使用足够的语言而受到责备,而实际上发生的情况是孩子根本听不到。因此,并非每个失聪儿童都有同等的机会成功地
通过人工耳蜗学习理解和解释语音?不,绝对不是这样。研究发现了一些与成功几率更大的因素相关联的因素。因此,植入时间越早,孩子更有可能与听力正常的同龄人一样说话。母亲的教育程度似乎也起着作用。他们在幼年时期接受了多少强化治疗也起着作用。但最终,无法预测
任何一个孩子是否会使用人工耳蜗效果很好,或者他们是否会在发展口语方面遇到困难。在他们在童年时期不同年龄段植入人工耳蜗后,言语治疗过程究竟是什么样的?我知道这因孩子而异。人工耳蜗制造商和许多其他专家推荐的主要治疗方法之一被称为听觉言语疗法。它最著名的特点之一是
父母、照顾者、治疗师在说话时会捂住嘴,这样孩子们就必须在没有任何额外的视觉线索的情况下真正处理声音。
而这种疗法通常要求父母承诺不与孩子使用任何手语,因为理论上,为了让孩子最大限度地理解口语,他们需要最大限度地增加口语输入,并且没有任何其他语言输入可能会,理论上说,“混淆”他们。是否有研究比较了
他们对语音的理解在使用或不使用手语的情况下是如何发展的。很多时候,他们将语音与许多不同的系统进行比较,这些系统涉及一些视觉语言。因此,手语或手语是自然的人类语言,它们通过几代手语使用者而发展或出现。
但有时这些系统会被使用并进行调整,以便以一种并非真正的人类语言的方式与语音一起使用。因此,你可能会说英语,但同时使用手语中的许多手势。这些研究通常将语音与各种视觉语言系统进行比较,包括自然手语。
2016年发表在《儿科学》上的一篇论文回顾了截至那时为止的许多此类研究,并得出结论认为,这些研究普遍过于薄弱或存在缺陷,无法得出关于口语或手语是否导致失聪儿童获得更好结果的任何有力结论。
次年发表在《儿科学》上的一项更大规模的研究发现,那些没有接触过任何视觉语言的人在口语方面做得更好。但这项研究受到了很多批评。其他研究人员指出,如果你正在查看所有这些不同的视觉语言系统,你实际上并没有研究自然人类手语的影响。因此,你无法得出任何关于这方面的结论。
他们还指出,这项研究只是相关性的。因此,你无法做出任何因果关系的论断,并说用手语与孩子会导致更差的口语结果。你只能说这两件事是相关的。而且可能是这种情况,口语结果较差的孩子更有可能拥有这样的父母,他们会说,“那么我们需要用手语与他们交流,并用手语来弥补那些在口语方面苦苦挣扎的孩子的一些不足。”
对于父母来说,在决定是否只与孩子使用口语还是口语和手语方面,情况如何?当该领域本身似乎并没有完全达成共识时。我采访过的一些父母在医院被告知他们的孩子刚出生就被确认为失聪。
他们被告知美国手语以及在哪里可以获得美国手语的资源。其他人则有过根本没有听说过它,或者被专业人士积极劝退的经历。《言语、语言和听力研究杂志》上发表的一项调查发现,有105个失聪儿童的家庭报告说
他们所见到的几乎一半的专业人士(儿科医生、耳鼻喉科医生、听力学家和言语语言病理学家)建议家庭只与孩子使用口语,并告诉他们不应该使用手语。我为这篇报道采访过的一位听力学家向我指出,这些人实际上都不是语言发展专家。
发展专家或语言习得专家。他们是医学专家,是听力专家。言语语言病理学家最接近于拥有语言发展专业知识的人。而这实际上是他们最不可能建议只使用口语的群体。但是许多父母并没有得到关于他们可以获得的全部选择的建议。这取决于他们的位置以及他们与之联系的专业人士的运气而变化很大。
大多数失聪儿童出生于听力正常的父母。如果他们确实选择用手语与孩子交流,那么他们必须自己学习。这最终会影响孩子用手语的流利程度吗?这方面的证据是新的。许多研究规模都很小,但有一些研究发现,是的,学习手语的听力正常的父母(新手手语使用者)可以为他们的孩子提供足够好的输入。
为他们提供良好的语言通道。似乎也很重要的是更广泛的聋人社区的参与。因此,有研究发现,听力正常的父母的失聪孩子如果去一所使用手语的学校,这会在一定程度上弥补不足。但我也采访过许多父母,他们谈到了寻找聋人导师的重要性,这些导师能够与他们的孩子用手语交流,并确保他们获得高质量的手语输入。但是一个
时间投入和强化言语治疗的难度。因此,这些并不一定完全不同。对于一些父母来说,他们更喜欢在言语治疗期间学习语言。他们发现它更容易、更有趣、更有益。因此,无论哪种方式,父母都需要投入时间。我认为
有些父母会想做出一个选择,而有些父母会想做出另一个选择。如果一个孩子无法获得任何他们真正能够交流的语言,那么在发育方面会有什么后果?这可能是毁灭性的。在三岁之前,如果孩子最终获得语言通道,他们很可能会取得良好的进步。三到五岁,情况会开始变得有点不稳定。五岁以后,他们似乎真的会永久地处于劣势。
这会导致各种各样的后果。我们知道,那些晚期获得语言通道的人,他们的大脑处理语言的方式不同,他们可能永远无法发展出完全的流利性。因此,这会对教育、记忆、算术能力、顺序处理、其他认知技能以及阅读教育成果产生各种你能想象到的影响。所有这些都可能受到晚期获得语言通道的影响。
人生的第一年充满了迈向第一个单词的里程碑。因此,那些从第一天起就没有获得语言通道的孩子总是会落后一点,当他们最终获得语言通道时,他们将需要弥补更多不足。对于那些在生命早期就植入人工耳蜗的孩子来说,与他们发展口语与听力正常的人相比,情况如何?
它们是否相当可比,或者即使发生得非常早,两者之间仍然存在差距?因此,对非常早期植入人工耳蜗的孩子进行的一些研究发现,如果他们在九个月大时植入人工耳蜗,他们的结果比甚至在九到十二个月大时植入人工耳蜗的孩子要好得多,也比在十二个月或更大时植入人工耳蜗的孩子要好得多。在一些研究中,九个月大时植入人工耳蜗的孩子平均看起来更像
在某些语言测试中与听力正常的同龄人大致相当,但这确实取决于孩子和语言测试。在一些研究和一些测试中,会有这样的测试
即使是在早期植入组中,也只有少数孩子处于听力正常的同龄人的范围内。而且,即使是在早期植入组中,也有一些孩子没有处于听力正常的同龄人的范围内,并且在各种口语结果方面仍然落后于他们。你已经谈到了人们对选择一条道路还是另一条道路所给出的各种不同意见和建议。你是否觉得通过你的报道,我们正处于一个转折点,在这个转折点上,人们
正在朝着一种共识而不是另一种共识发展?或者你是否觉得这将永远是一个父母必须做出的艰难决定?我认为有趣的是,口语倡导者和手语倡导者都说他们认为风向正在向他们有利的方向转变。所以我认为我们并没有接近任何共识。父母的选择非常重要。
许多医疗专业人员和其他服务提供者都强调这一点。但我们知道,父母并不总是被告知双语、语言剥夺和手语。因此,对于做出决定的父母来说,证据表明了什么是一个问题,但他们是否真的获得了他们需要的所有信息是另一个问题。就证据而言,有研究发现
如果人工耳蜗植入得足够早,人工耳蜗儿童的口语结果可以非常接近或与听力正常的同龄人相匹配。但是
我们知道并非所有孩子都如此,也很难预测哪些孩子会这样。我们也知道,越来越多的证据表明,双语不会损害他们的口语能力,甚至可能有助于提高他们的口语能力,并防止语言匮乏。因此,就证据而言,还需要更多研究。但我认为,父母能否获得良好的信息渠道是一个更重要的问题。非常感谢您与我交谈,凯瑟琳。非常感谢您邀请我。
凯瑟琳·奥格拉迪是《科学》杂志的特约撰稿人。您可以在science.org/podcasts找到她文章的链接。接下来,我们将探讨如何利用疼痛错觉来深入了解慢性疼痛疾病。♪
错觉对科学非常有用,它帮助研究人员理解感知。哪些输入对我们的传感器很重要?我们的大脑如何解释那些可能并不真实存在,但却发出所有正确信号的事物?我们可能最常看到的是视觉错觉,但也存在听觉错觉。我以前从未听说过疼痛错觉,但我认为我只是错过了一个技巧。
在本周的《科学进展》杂志上,弗朗切斯卡·法尔多撰写了关于疼痛错觉如何欺骗我们大脑的文章。你好,弗朗切斯卡。欢迎来到科学播客。你好,莎拉。感谢你今天邀请我。当然。弗朗切斯卡,疼痛错觉是如何运作的?请简单介绍一下你如何让人产生疼痛幻觉的机制。
我认为他们并不是真的在想象疼痛。我认为他们确实感到了疼痛。只是疼痛来自一种不同寻常的刺激类型。所以在实验室里,我们所做的是交替地呈现无害的冷和无害的热刺激于皮肤上。由于某种未知的原因,这会产生灼痛和剧烈高温的感觉。是的。所以你并没有给他们超热和超冷的刺激。
无害的,只是正常的,只是略微升高或略微降低的
温度。但是,如果你在时间上或空间上交替它们,两种方法都有效,但在空间上效果更好。当存在这种空间交替时,两种刺激本身都不是疼痛的。正是空间配置造成了疼痛。我还想提一下,因为“热栅格”这个名字很有趣。“热栅格错觉”。所以它像一个
它是一个栅格。它是一个栅格。所以这是瑞典医生托尔斯滕·松伯格在1896年首次证明的一种现象,他使用的是铜管螺旋。冷水和热水流过。然后还有许多其他设备被用来引发同样的感觉。最流行的设备是铜栅格。
冷热条。对于这种错觉来说,栅格并不是必需的。如果不是时间上的,对吧?如果不是在时间上交替的话。那不是栅格。但我现在明白了。这说得通。它并不剧烈疼痛,对吧?这就像,哎哟,然后就过去了。是的。一旦你把手从这些刺激物上移开,你几乎立刻就会停止感到疼痛。你今天要讨论的工作中,你想要广泛了解疼痛错觉的哪些方面?
我的实验室对理解大脑如何构建疼痛体验感兴趣,即使身体没有受到物理损伤。我们对热栅格错觉,对这种现象感兴趣,因为它是一个有趣的案例,我们可以感受到一种……
它并没有真正由正在发生的事情的物理特性所证明。因此,主观疼痛体验(我们所感觉到的)与疼痛的发生之间存在明显的脱节。它只是皮肤上的无害温度。让我们稍微介绍一下设置。你有一些参与者将接受音调和温度的训练。它们配对在一起。这种声音与热,这种声音与冷。但它并不总是保持不变。配对确实会发生变化。
你为什么那样改变事情?这是一个非常有趣的问题。我们对不确定性的概念感兴趣。关于刺激的不确定性。这就是为什么我们选择这种热栅格错觉,因为它是一种模棱两可的刺激,大脑需要对其进行解释。但也关于预期的不确定性。
因此,我们设计了这项类似于猜谜游戏的任务。参与者听到一个音调,然后他们必须做一个猜测,然后他们会收到一个刺激。意思是他们只是随机选择,他们只是在猜测,但他们在某个时候了解到音调和刺激之间存在关联,然后这种关联发生了变化。有时是
它是完全不可预测的,有时是相反的。我们这样做是因为我们想让参与者参与学习Q-刺激关联。我们想创造一段参与者对预期充满信心的时间,以及另一段他们感到高度不确定的时间。我想在这里强调一下。我认为这是,我读到这篇论文后才意识到,期望是
对于自上而下的处理来说,这是一个简单的词。所以,与其说,给我所有的输入,我会做出决定,不如说我的大脑已经开始为某些事情的发生做好准备。它给了你感知的另一半。让期望参与其中非常重要,因为你想更多地了解大脑在做什么,而不仅仅是你的指尖上的那些小传感器在做什么。没错。是的。
现在你有了这个训练,这个涉及到学习和不确定性以及对冷热和音调的预期的场景。对于参与者来说,疼痛错觉是什么时候出现的?是的,这是一个额外的复杂层次。所以在这里,过了一会儿,当参与者正在学习这项任务时,我们开始偶尔同时结合冷和热来引发这种疼痛错觉。
因为我们想检验这样一个假设:当我们不知道该期待什么时,大脑可能会加剧疼痛。疼痛会更强烈。没错。他们是在报告疼痛还是报告冷热?他们应该如何回应?所以,在刺激之后,他们偶尔会被要求报告刺激感觉有多冷、多热、多痛。不确定性是如何影响普通的冷热感觉的?
不确定性会影响冷热感知。所以你基本上会感觉到更多你所期望的东西。如果你期待寒冷,你会感觉更冷。如果你期待温暖,你会感觉更温暖。你不知道该期待什么。这不会真正改变你对冷热的体验,但它会改变你对疼痛的体验。
好的,那么疼痛有什么不同呢?当参与者对即将发生的事情没有任何明确的预期时,疼痛会更剧烈。他们不知道在特定的提示之后会收到什么信号。
好的,所以你看到了这种与不确定性有关的差异。如果你听到一个热的音调,你会感到热。它会变得更热。如果你听到一个冷的音调,并且你感到冷,它会感觉更冷。但是,如果你不确定接下来会是什么温度,它不会真正增强冷热感。
但是对于疼痛来说,如果存在不确定性,你会感到更痛。这与不确定性有关时的情况相反。这是你预料之中的吗?我们确实预料到了。这就是为什么我们想做这个实验。好的。
而且令人欣慰的是,我们的假设实际上是正确的。就像我们确实证明了我们设计实验的目的。所以这真的是科学家生活中非常美好的时刻之一。那么,你为什么认为冷热受不确定性的影响方式不同,基本上是不受影响的,而疼痛却会受到影响呢?
疼痛受不确定性的影响?当我们不知道该期待什么时,我们可能会倾向于更加保守,趋于谨慎,并放大事情,因为我们真的不知道发生了什么。因为如果你认为它真的很痛,那么你就会像你非常痛苦一样做出反应。从更大的角度来看,这个想法来自于思考这样一个事实:
一些慢性疼痛疾病可能取决于这样一个事实:即使身体已经痊愈,并且不再受伤,疼痛也会停留在预测疼痛上。这是一种习得的关联,即使它并非真正必要,大脑也会继续保持这种关联。所以你感觉这与你在这个疼痛错觉实验中看到的情况类似吗?是的。好的。如果你实际上使用的是痛苦的刺激而不是令人困惑的刺激,这会有效吗?
是的,它仍然有效。有很多关于安慰剂效应和 nocebo 效应的文献,如果预期会感到更痛,疼痛就会加剧;如果预期疼痛较轻,疼痛就会减轻,例如。这是否告诉你一些关于我们对疼痛的处理或我们对
疼痛的预期?我们设计这个实验时,心中想着大脑是一个预测机器,它会对正在发生的事情以及接下来会发生什么做出有根据的猜测,以形成感知并指导行动。这些是我们根据过去的经验创造的有根据的猜测。
并且它们会根据新信息的出现而更新。在这个具体的实验中,这有助于我们概念化疼痛
疼痛,不仅仅是对身体损伤的反应,而是一种解释,大脑根据过去的经验、不确定性以及我们自己对该情境中适当反应的预期所创造的一种解释。你还使用了核磁共振成像来观察研究中人们的大脑。你在寻找什么
我们想了解大脑是如何在生物学上组织起来构建疼痛体验的。因此,每位参与者都接受了脑部扫描,我们观察了大脑的特定微观结构特性。
我们观察了髓鞘。髓鞘是一种包裹在神经元周围并帮助有效传递信号的脂肪组织。以及铁含量。铁是我们日常生活中所了解的东西。它也存在于神经元中,对大脑功能至关重要。
因此,我们想将参与者在任务期间的行为差异(例如他们如何学习以及如何感知疼痛)与这些大脑特性的个体差异联系起来。哦,好的。这不是功能性核磁共振成像,所以他们并没有在核磁共振成像机中进行这些任务,但你正在观察参与者大脑中的结构,而这些结构因人而异,然后你想将这些与
你知道,他们的行为因人而异。你看到了哪些行为差异?学习方面存在差异。参与者在学习方式上更灵活或更保守,他们在做出关于他们表达猜测的那一天的决定。
差异在于他们感知热栅格错觉的强度以及错觉如何受不确定性的调节。也就是说,当他们不确定时,他们是否感到更强烈的疼痛,或者不确定性并没有真正影响他们。然后我们发现特定大脑区域存在差异。这些是我们知道参与感觉处理、注意力处理的区域,
以及自我意识。其他区域是参与学习的区域,尤其是在存在预期与现实之间的不匹配的预测错误时。其他区域是大脑后部的脑桥
在这里,小脑最广为人知的是协调运动,但它也参与学习和认知过程,尤其是在我们需要根据情境和经验调整反应时。最后,我们在脑干中发现了区域。脑干位于小脑下方,是大脑和脊髓之间的桥梁。这对疼痛科学家来说是一个相当令人兴奋的发现,因为
在脑干中,我们有像中央枢纽或下降调节系统这样的东西。这是一个有助于放大或抑制来自此的疼痛信号的系统。那么,你如何解释所有这些事情呢?人们之间存在差异,不确定性对疼痛感知的影响,
以及所涉及的大脑区域。这为我们解释为什么人们对疼痛的体验不同提供了一种方法。一种可能性是,有些人更容易在受伤后经历疼痛和持续性疼痛,因为这与大脑中的一些基本原理有关,并且是生物学上的。
以及他们处理不确定性的方式,以及他们如何忘记他们的疼痛经历。你会研究慢性疼痛或持续性疼痛患者的不同之处,或者这些方面中是否有任何方面在这些人中有所不同吗?因此,下一个合乎逻辑的步骤是将我们的实验扩展到持续性疼痛患者。我们还想研究更多的大脑功能。所以我们研究了大脑结构,但这并不是全部。
因此,我们想了解我们所识别出的这些不同大脑区域在静息状态下以及在处理与疼痛相关的信号时是如何相互交流的。我们还想研究多巴胺等神经递质的作用。我们发现,许多已识别的区域富含多巴胺能神经元。
因此,我们想了解我们如何利用这些信息来了解疼痛在大脑中的运作方式,或者帮助那些在日常生活中与疼痛作斗争的人。太好了。谢谢,弗朗切斯卡。非常感谢你来到这里。谢谢,莎拉。弗朗切斯卡·法尔多是奥胡斯大学临床医学系副教授。您可以在science.org/podcast找到我们讨论的《科学进展》论文的链接。
这就是本期科学播客的全部内容。如果您有任何意见或建议,请写信至[email protected]。要在播客应用程序中找到我们,请搜索“科学杂志”,或访问我们的网站science.org/podcast收听。本节目由我、莎拉·克雷斯皮、梅根·坎特韦尔和凯文·麦克莱恩编辑。特别感谢凯瑟琳·奥格拉迪和施拉达·查克里达尔对人工耳蜗部分的仔细审查。
我们得到了 Podigy 的梅根·塔克的制作帮助。我们的音乐由杰弗里·库克和温魁文创作。代表《科学》及其出版商 AAAS,感谢您的收听。
4月25日至30日,美国癌症研究协会将在芝加哥主办2025年AACR年会。这次会议是抗击癌症进步的关键驱动力,科学家、临床医生和其他医疗专业人员、幸存者、患者和倡导者聚集在一起,分享和讨论癌症研究最新突破的地方。现场和虚拟注册选项都包括访问现场会议,
问答、网络、CME和MOC学分、会议结束后按需访问会议、访问电子海报平台等等。了解更多关于2025年AACR年会的信息,请访问aacr.org/aacr2025,并注册参加世界上最重要的癌症会议。