НЕЙРОПСИХОЛОГІЧНА МОДЕЛЬ БОЛЮ
DOI:
https://doi.org/10.15421/103114Ключові слова:
хронічний біль, нейропсихологічні механізми, нейрокогнітивна модель болю, хронізація болю, нейропластичністьАнотація
Мета роботи полягає в систематизації сучасних наукових даних про нейропсихологічні механізми формування болю та розробці інтегративної моделі, що пояснює його когнітивно-афективну і мережеву організацію. Біль розглядається як динамічний нейропсихологічний процес, зумовлений взаємодією сенсорних, емоційних та когнітивних систем мозку. Методологічну основу становить систематичний аналіз наукових джерел за останні десять років із використанням баз даних PubMed, Scopus, Web of Science та PsycINFO. Аналіз охопив провідні теоретичні моделі та сучасні нейровізуалізаційні дослідження функціональних зв’язків між префронтальною, передньою поясною, острівцевою, соматосенсорною корою та трьома головними мережами мозку: мережа пасивного режиму (Default Mode Network), мережа значущості (Salience Network) і центральна виконавча мережа (Central Executive Network). Результати дослідження доводять, що больовий досвід є продуктом взаємодії цих структур і мереж. Зокрема, мережа значущості виконує функцію нейронного диспетчера, мережа пасивного режиму підтримує саморефлексію, а центральна виконавча мережа забезпечує когнітивний контроль. Дисбаланс між ними призводить до формування «мережевої пастки болю», що лежить в основі його хронізації. Виявлено, що префронтальна кора реалізує регуляцію болю через когнітивну переоцінку, передня поясна кора відповідає за емоційне забарвлення, а острівцева кора інтегрує тілесну інтероцепцію. Наукова новизна полягає у розробці інтегративної нейропсихологічної моделі болю, яка поєднує положення класичної теорії нейроматриці болю, моделі кортикальної інтеграції та теорії предиктивного кодування. Модель розглядає біль як когнітивно-афективний конструкт, що саморегулюється на рівні великих мозкових мереж, і пояснює формування хронічного болю навіть без очевидних периферичних причин. Практична значущість дослідження полягає у можливості застосування нейропсихологічних підходів у реабілітаційній медицині та психотерапії. Психологічні втручання, спрямовані на відновлення функціонального балансу між мережею пасивного режиму, мережею значущості та центральною виконавчою мережею мозку, можуть зменшувати інтенсивність болю. Дослідження обґрунтовує необхідність розглядати біль як єдність тілесного, емоційного й когнітивного.
Посилання
Apkarian, A. V. (2021). The necessity of methodological advances in pain research: Challenges and opportunities. Frontiers in Pain Research, 2. https://doi.org/10.3389/fpain.2021.634041
Apkarian, A. V.,Vachon-Presseau, E., Centeno, M. V., Ren, W., Berger, S. E., Tétreault, P., Ghantous, M., Baria, A., Farmer, M., Baliki, M.N., Schnitzer, T. J. (2016). The Emotional Brain as a Predictor and Amplifier of Chronic Pain. Journal of dental research, 95 (6), 605-612. https://doi.org/10.1177/ 0022034516638027
Apkarian, A. V., Berger, S. E., Torbey, S., Baria, A. T., Mansour, A. R., Hashmi, J. A., Griffith, J. W., Comasco, E., Schnitzer, T. J., Baliki, M. N. (2016). Corticolimbic anatomical characteristics predetermine risk for chronic pain. Brain: a journal of neurology, 139 (7), 1958-1970. https://doi.org/10.1093/ brain/aww100
Baliki, M. N., & Apkarian, A. V. (2015). Nociception, Pain, Negative Moods, and Behavior Selection. Neuron, 87 (3), 474-491. https://doi.org/10.1016/ j.neuron.2015.06.005
Barroso, J., Branco, P., & Apkarian, A. V. (2021). Brain mechanisms of chronic pain: critical role of translational approach. Translational research: the journal of laboratory and clinical medicine, 238, 76-89. https://doi.org/10.1016/ j.trsl.2021.06.004
Buckner, R. L., & DiNicola, L. M. (2019). The brain’s default network: Updated anatomy, physiology and evolving insights. Nature Reviews Neuroscience, 20 (10), 593-608. https://doi.org/10.1038/s41583-019-0212-7
Chen, L. M. (2017). Cortical representation of pain and touch: Evidence from combined functional neuroimaging and electrophysiology in non-human primates. Neuroscience Bulletin, 34(1), 165-177. https://doi.org/10.1007/ s12264-017-0133-2
Crittenden, B. M., Mitchell, D. J., & Duncan, J. (2015). Recruitment of the default mode network during a demanding act of executive control. ELife, 4. https://doi.org/10.7554/elife.06481
Friston, K. (2018). Does predictive coding have a future? Nature Neuroscience, 21(8), 1019–1021. https://doi.org/10.1038/s41593-018-0200-7
Jauniaux, J., Khatibi, A., Rainville, P., & Jackson, P. L. (2019). A meta-analysis of neuroimaging studies on pain empathy: Investigating the role of visual information and observers’ perspective. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 14(8), 789-813. https://doi.org/10.1093/scan/nsz055
Keller, A. (2023). Pain and Its Modulation. Oxford Research Encyclopedia of Neuroscience. Retrieved 27 Oct. 2025. From https://oxfordre.com/neuroscience/view/10.1093/acrefore/9780190264086.001.0001/acrefore-9780190264086-e-369
Kucyi, A., & Davis, K. D. (2015). The dynamic pain connectome. Trends in Neurosciences, 38 (2), 86-95. https://doi.org/10.1016/j.tins.2014.11.006
Kucyi, A., Moayedi, M., Weissman-Fogel, I., Goldberg, M. B., Freeman, B. V., Tenenbaum, H. C., & Davis, K. D. (2014). Enhanced medial prefrontal-default mode network functional connectivity in chronic pain and its association with pain rumination. Journal of Neuroscience, 34 (11), 3969-3975. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.5055-13.2014
Kummer, K. K., Mitrić, M., Kalpachidou, T., & Kress, M. (2020). The medial prefrontal cortex as a central hub for mental comorbidities associated with chronic pain. International Journal of Molecular Sciences, 21 (10), 3440. https://doi.org/10.3390/ijms21103440
Kuner, R., & Flor, H. (2016). Structural plasticity and reorganisation in chronic pain. Nature Reviews Neuroscience, 18 (1), 20-30. https://doi.org/10.1038/ nrn.2016.162
Labrakakis, C. (2023). The role of the insular cortex in pain. International Journal of Molecular Sciences, 24(6), 5736. https://doi.org/10.3390/ ijms24065736
McBenedict, B., Petrus, D., Pires, M. P., Pogodina, A., Arrey Agbor, D. B., Ahmed, Y. A., Castro Ceron, J. I., Balaji, A., Abrahão, A., & Lima Pessôa, B. (2024). The role of the insula in chronic pain and associated structural changes: An integrative review. Cureus. https://doi.org/10.7759/cureus.58511
Menon, V. (2023). 20 years of the default mode network: A review and synthesis. Neuron. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.04.023
Ong, W.-Y., Stohler, C. S., & Herr, D. R. (2018). Role of the prefrontal cortex in pain processing. Molecular Neurobiology, 56 (2), 1137-1166. https://doi.org/ 10.1007/s12035-018-1130-9
Ord, A. S., Coddington, K., Maksad, G. P., Swiatek, S. R., Saunders, J., Netz, D., Washburn, D., Braud, S., Holland, J., Eldridge, A. H., Kuschel, S. G., Magnante, A. T., Cooper, A., & Sautter, S. W. (2024). Neuropsychological symptoms and functional capacity in older adults with chronic pain. Gerontology and Geriatric Medicine, 10. https://doi.org/10.1177/23337214241307537
Osipov, V., & Karabanov, Y. (2024). The role of muscle dysfunction in the onset and chronicity of musculoskeletal pain (literature review). Fitoterapia, (4), 78-86. https://doi.org/10.32782/2522-9680-2024-4-78.
Ricčanský, I., & Lamm, C. (2019). The role of sensorimotor processes in pain empathy. Brain Topography, 32(6), 965-976. https://doi.org/10.1007/s10548-019-00738-4
Rossettini, G., Campaci, F., Bialosky, J., Huysmans, E., Vase, L., & Carlino, E. (2023). The biology of placebo and nocebo effects on experimental and chronic pain. Journal of Clinical Medicine, 12 (12), 4113. https://doi.org/10.3390/ jcm12124113
Song, Y., Yao, M., Kemprecos, H., Byrne, A., Xiao, Z., Zhang, Q., Singh, A., Wang, J., & Chen, Z. S. (2021). Predictive coding models for pain perception. Journal of Computational Neuroscience, 49 (2), 107-127. https://doi.org/10. 1007/s10827-021-00780-x
Tan, L. L., & Kuner, R. (2021). Neocortical circuits in pain and pain relief. Nature Reviews Neuroscience. https://doi.org/10.1038/s41583-021-00468-2
Theodoratou, M., & Argyrides, M. (2024). Neuropsychological insights into coping strategies: Integrating theory and practice in clinical and therapeutic contexts. Psychiatry International, 5 (1), 53-73. https://doi.org/10.3390/ psychiatryint5010005
Tracey, I. (2022). Why pain hurts. Trends in Cognitive Sciences. https://doi.org/ 10.1016/j.tics.2022.09.020
Uddin, L. Q. (2014). Salience processing and insular cortical function and dysfunction. Nature Reviews Neuroscience, 16 (1), 55-61. https://doi.org/ 10.1038/nrn3857
Uddin, L. Q., Nomi, J. S., Hebert-Seropian, B., Ghaziri, J., & Boucher, O. (2017). Structure and function of the human insula. Journal of Clinical Neurophysiology, 34 (4), 300-306. https://doi.org/10.1097/WNP.0000000000000377
Vachon-Presseau, E., Berger, S. E., Abdullah, T. B., Griffith, J. W., Schnitzer, T. J., & Apkarian, A. V. (2019). Identification of traits and functional connectivity-based neurotraits of chronic pain. PLOS Biology, 17 (8), e3000349. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000349
Williams, A. C. d. C., & Craig, K. D. (2016). Updating the definition of pain. Pain, 157(11), 2420–2423. https://doi.org/10.1097/j.pain.0000000000000613
Zeng, X., Tang, W., Gao, F., Tang, Z., Zhang, Z., Zhang, J., Du, M., Chen, Z., Chen, X., & Yuan, Z. (2023). Behavioral modeling and neuroimaging of impaired risky decision making in patients with chronic musculoskeletal pain. Neurophotonics, 10 (02). https://doi.org/10.1117/1.NPh.10.2.020901
