疼痛敏感性存在较大的个体差异，性别是众多影响疼痛敏感性个体差异的重要因素之一。疼痛敏感性的性别差异具体表现在女性较男性对多种模态的伤害性刺激诱发的疼痛有更高的敏感性。此外，负性情绪与疼痛感知有密切联系，且已有研究报告女性会较男性会体验到更多的负性情绪。然而，对于不同类型（高阶/低阶）的负性情绪在疼痛敏感性性别差异中的确切作用仍不清楚，且是否存在一些脑结构或静息态脑功能特征可直接或者通过调节负性情绪导致疼痛敏感性的性别差异还需要进一步探究。
为回答以上问题，中国科学院心理健康重点实验室胡理研究组开展了一项以450名健康被试（160名男性和290名女性）为研究对象的大样本研究，通过心理物理学方法和磁共振脑成像技术采集包含行为学、结构像和静息态功能像数据，以系统研究负性情绪在疼痛敏感性性别差异中的作用及其脑机制。
首先，该研究通过问卷测量和冷压痛测试方法分别采集了被试的负性情绪水平（包括疼痛恐惧、疼痛相关的焦虑、特质焦虑、抑郁）和疼痛敏感性（疼痛阈限、耐受阈限），探究负性情绪在疼痛敏感性性别差异中的作用。结果发现女性的疼痛敏感性及与疼痛相关的负性情绪评分（疼痛恐惧和焦虑）显著高于男性，且所有被试的疼痛恐惧和焦虑评分与其疼痛阈限和耐受阈限呈负相关（图1）。一系列的中介分析结果显示，疼痛恐惧和疼痛焦虑在性别和疼痛阈限之间的关系中起连续补充性的中介作用，在性别与疼痛耐受阈限的关系中起连续的间接的中介作用。
图1. 疼痛敏感性和负性情绪评分的性别差异
其次，该研究还提取了被试的脑结构指标（皮层厚度和皮层下结构体积），通过模型构建性别、脑结构特征、疼痛相关负性情绪和疼痛敏感性之间的关系。结果发现，男性的杏仁核体积显著大于女性（图2）；疼痛恐惧与左侧杏仁核的灰质体积，特别是其亚核中的外侧核、基底核、副基底核以及皮质-杏仁核过渡区的体积，呈显著负相关；中介分析结果显示，左侧杏仁核的外侧核和基底核体积在性别和疼痛恐惧之间起互补性中介作用。最终的结构方程模型进一步揭示了杏仁核的外侧核和基底核体积可以通过调节疼痛恐惧的性别差异进而影响疼痛焦虑，最终对痛敏感性的性别差异产生影响（图3）。
图2. 皮层下脑区体积的性别差异
图3. 性别、杏仁核体积、疼痛相关负性情绪及疼痛敏感性关系的综合模型
综上所述，该研究结果表明，疼痛恐惧和疼痛焦虑介导了疼痛敏感性的性别差异，且它们对疼痛阈限和耐受阈限性别差异的作用模式不完全相同，提示与疼痛阈限直接受性别影响相比，疼痛耐受阈限可能负载更多的心理成分。该研究强调了疼痛相关负性情绪及杏仁核的结构在疼痛敏感性性别差异中的重要作用，加深了研究者对疼痛敏感性性别差异的神经心理学机制的理解，并对临床实践中如何实现个体化疼痛评估和管理提供了思路。
该研究受国家自然科学基金委项目（31800926, 32071061和31822025）和中国科学院心理研究所科研启动基金（Y8CX351005）资助。
该研究成果已在线发表在 NeuroImage。
论文信息：
Zhang, H., Bi, Y., Lu, X., Hou, X., Tu, Y., & Hu, L. (2021). The role of negative emotions in sex differences in pain sensitivity. NeuroImage. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2021.118685