虛擬現(xiàn)實技術(shù)緩解急性疼痛的心理機制

于 添 張晶晶 王廣新

(北京林業(yè)大學(xué)人文學(xué)院心理學(xué)系，北京 100083)

1 引言

國際疼痛學(xué)會(International Association for the Study of Pain, IASP)指出, 疼痛是“與組織損傷或潛在的組織損傷相關(guān)的不愉快的主觀感覺和情緒體驗”(Merskey & Bogduk, 1994)。疼痛以持續(xù)時間長短，又可被分為急性疼痛和慢性疼痛，并有大量證據(jù)表明，在腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)、情緒調(diào)節(jié)、認(rèn)知調(diào)節(jié)等方面，慢性疼痛和急性疼痛之間存在著巨大的差異(Dick, Verrier, Harker, & Rashiq, 2008; Elsenbruch, Rosenberger, Bingel, Forsting, Schedlowski, & Gizewski, 2010; Moriarty, Mcguire, & Finn, 2011)。相比于慢性疼痛，急性疼痛在日常生活中更為常見，如手術(shù)、傷口處理、燒傷患者換藥等。醫(yī)護人員為緩解患者急性疼痛，常采用阿片類藥物，但其存在許多副作用，包括惡心、過度鎮(zhèn)靜、認(rèn)知功能障礙、便秘等, 并且沒有準(zhǔn)確的適量標(biāo)準(zhǔn)(Cherny et al., 2001; Shang & Gan, 2003)。進而，臨床和實驗室研究將非藥物止痛技術(shù)作為研究對象，取得了一定的進展，其中包括催眠(Montgomery, Duhamel, & Redd, 2000)、音樂(Klassen, Liang, Tjosvold, Klassen, & Hartling, 2008)、看電影(Cohen, Blount, Cohen, Schaen, & Zaff, 1999)、房間計數(shù)(Zeltzer, Dolgin, LeBaron, & LeBaron, 1991)、疼痛非相關(guān)談話(Blount, Powers, Cotter, Swan, & Free, 1994)等方法，但也有研究指出這些已有非藥物止痛技術(shù)在鎮(zhèn)痛效果上存在局限，尤其是對重度疼痛的緩解效果顯得差強人意(Cepeda, Carr, Lau, & Alvarez, 2006)。

近年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality, VR)逐漸走進人們的視野，VR的簡稱也越來越多地被大眾所接受。VR來源于包括計算機圖形學(xué)、人體工程學(xué)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、多媒體技術(shù)等多個領(lǐng)域的成果，同時，又廣泛應(yīng)用于軍事、建筑、工業(yè)、仿真、考古、文化教育、農(nóng)業(yè)和計算機技術(shù)等方面(姚玲玉, 李晶, 2016)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū)Burdea認(rèn)為，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一個合成的計算機用戶界面，通過視聽觸嗅等多種感知渠道對現(xiàn)實進行模擬。VR的發(fā)展經(jīng)歷了一個曲折的過程，早在二十世紀(jì)六十年代虛擬情境的概念就被提出。Ivan Sutherland創(chuàng)造的第一臺與電腦相連的頭盔式顯示器(HMD)，以及Morton Heilig提出的全景電影,都是早期多感覺沉浸式的技術(shù)范例。隨后，20世紀(jì)70年代，Douglas Engelbart設(shè)計了可與使用者交互的鼠標(biāo)裝置，Myron Krueger 用計算機的顯示和聲音組裝了數(shù)字投射。二十世紀(jì)80年代，Jaron Lanier創(chuàng)造出術(shù)語“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”(Aiken & Berry, 2015)?？墒窃诖酥螅琕R的發(fā)展陷入視覺技術(shù)的泥沼，漸漸消失在人們的視野，直到Palmer Luckey及其團隊在VR上獲得巨大的視覺技術(shù)突破，該技術(shù)才開啟了更大的應(yīng)用空間(翟振明，2015)。近年來，VR被發(fā)現(xiàn)作為非藥物止痛方法效果突出，為緩解急性疼痛的研究提供了新的思路。

作為一種“新興”技術(shù)，在急性疼痛的臨床和實驗室研究中，相比于傳統(tǒng)非藥物止痛方法，虛擬現(xiàn)實技術(shù)均表現(xiàn)出極大優(yōu)勢。早期研究選取20項不同病癥患者以及實驗室健康志愿者的研究結(jié)果，通過元分析發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)相較于傳統(tǒng)非藥物止痛技術(shù)，在不同疾病的診斷和治療過程中都起到更強的緩解疼痛作用(Wismeijer & Vingerhoets, 2005)。其中，VR對燒傷患者的止痛效果被廣泛的認(rèn)可。給燒傷患者換藥時所誘發(fā)的疼痛，在臨床上一直是影響治療的難題，清理傷口、避免感染的反復(fù)拆解包扎、移植皮膚的過程都會刺激患者的燒傷部位，產(chǎn)生嚴(yán)重的急性疼痛(Hoffman, Patterson, Seibel, Soltani, Jewett-Leahy, & Sharar, 2008)。一系列相關(guān)研究表明，VR緩解急性疼痛的效果不僅體現(xiàn)在燒傷患者的傷口處理上(Van, Bremer, & Faber, 2007)，還體現(xiàn)在治療過程中(Sharar, Carrougher, Nakamura, Hoffman, Blough, & Patterson, 2007; Carrougher et al., 2009)。在一項兒童燒傷患者的臨床研究中，7名兒童(5～18歲)報告疼痛感受，在只有藥理鎮(zhèn)痛的條件下，平均得分4.1，而結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)的藥理鎮(zhèn)痛，平均疼痛評分為 1.3(Das, Grimmer, Sparnon, McRae, & Thomas, 2005)，該結(jié)果表明虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于兒童燒傷群體也具有一定的治療效果。同時，近期大量研究表明，VR單獨緩解急性疼痛的效果具有病癥上的廣泛性，包括注射(Nilsson, Finnstr?m, Kokinsky, & Ensk?r, 2009)、 多層次外科手術(shù)(Steele, Grimmer, Thomas, Mulley, Fulton, & Hoffman, 2003)、幻肢(Wake, Sano, Oya, & Sumitani, 2015)、牙科(Hoffman, Garciapalacios, Patterson, Jensen, & Ammons, 2001)等。在實驗室研究中，健康志愿者冷壓實驗表明VR組的參與者比控制組參與者，手在冷壓裝置中的時間更長(Czub, Piskorz, Misiewicz, Hodowaniec, Mrula, & Urbańska, 2014)。但也有研究指出虛擬現(xiàn)實技術(shù)的鎮(zhèn)痛效果并不穩(wěn)定，受到設(shè)備質(zhì)量(Hoffman, Seibel, Furness, Patterson, & Sharar, 2006)、沉浸感(Wender, Hoffman, Hunner, Seibel, Patterson, & Sharar, 2009)、病癥特異性(Dahlquist et al., 2010)等因素的影響。VR設(shè)備的質(zhì)量(視野與清晰度)越好，被試的沉浸感越高，達到的止痛效果就越好，不同病癥對虛擬現(xiàn)實技術(shù)有不同的要求，如牙科的VR設(shè)備不能影響醫(yī)生的操作，面部存在傷口的病人需要避免設(shè)備與傷口的接觸等。

總體來說，虛擬現(xiàn)實技術(shù)有很好的緩解急性疼痛的效果，一家國外醫(yī)療機構(gòu)(Harborview Medical Center)在臨床止痛上已經(jīng)嘗試性地使用該技術(shù)十余年，并取得豐富成果。VR的鎮(zhèn)痛效果雖然已經(jīng)得到臨床和實驗室研究的檢驗，但是虛擬現(xiàn)實技術(shù)緩解急性疼痛的機制還并不明確，許多研究中將虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)揮作用的機制簡單地歸結(jié)為：相比于傳統(tǒng)注意分散方法，具有更強的注意分散效果(Wolitzky, Fivush, Zimand, Hodges, & Rothbaum, 2005)。然而，在交互沉浸的過程中，是可以同時調(diào)動患者情緒的(e.g., Li, Montao, Chen, & Gold, 2011)，且疼痛的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究表明：加工疼痛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既包括知覺成分的腦區(qū)(Avenanti, MinioPaluello, Bufalari, & Aglioti, 2006)也包括情緒成分的腦區(qū)(Decety, Yang, & Cheng, 2010)。因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)緩解急性疼痛的機制仍存在分歧。

本文將對已有研究中疼痛的認(rèn)知和情緒調(diào)節(jié)機制進行梳理，引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，并分別闡明其在緩解急性疼痛時的認(rèn)知和情緒加工機制，在此基礎(chǔ)上，嘗試提出假設(shè)性的虛擬現(xiàn)實技術(shù)緩解急性疼痛機制的理論模型。在理論上，從被廣泛認(rèn)可的注意分散理論出發(fā)，以VR為切入點，對非藥物止痛方法的理論提出新的猜想，將情緒因素納入到未來緩解疼痛相關(guān)研究的考慮范圍。在實際臨床上，VR的出現(xiàn)為普遍存在的急性疼痛提供了可控的虛擬情境，本研究為如何更加高效地利用VR，設(shè)計出更具針對性、應(yīng)用于臨床止痛的VR設(shè)備提供了依據(jù)。

2 疼痛的認(rèn)知和情緒調(diào)節(jié)機制

認(rèn)知和情緒都是臨床和實驗室中已知的調(diào)節(jié)疼痛知覺的重要因素(Roy, Peretz, & Rainville, 2008)。然而，這兩種調(diào)節(jié)方式的性質(zhì)和機制并不相同(Loggia, Mogil, & Bushnell, 2008)。專注于疼痛會感知到疼痛的強度增加，而消極的情緒狀態(tài)會增加感知到的痛苦，但不改變對疼痛強度的評估(Villemure & Bushnell, 2009)。另一項研究對比了情緒效價和注意分散，得到的結(jié)果為：情緒效價對疼痛評分和脊柱傷害性反射的影響方向一致，但注意分散在降低疼痛的同時，卻可以同時增加反應(yīng)的強度(Roy, Lebuis, Peretz, & Rainville, 2011)。因此，認(rèn)知和情緒可能存在不同的調(diào)節(jié)疼痛機制。

與此同時，腦神經(jīng)層面的研究也支持了兩者在疼痛調(diào)節(jié)中存在不同機制。腦成像研究通過觀察注意分散對疼痛過程的作用發(fā)現(xiàn)，相比于那些注意被從疼痛上分散掉的人，專注于疼痛的人會表現(xiàn)出疼痛誘發(fā)相關(guān)腦區(qū)活動更強。這些腦區(qū)包括初級軀體感覺皮層(primary somatosensory cortex, S1) 、前扣帶回(anterior cingulate cortex, ACC)以及腦島(Insula)(Ploner,Lee, Wiech, Bingel, & Tracey, 2011)。一些研究使用分心刺激，發(fā)現(xiàn)改變注意水平的同時也改變了情緒狀態(tài)(Wiech et al., 2005)，疼痛調(diào)節(jié)的效果可能是注意力和情緒兩個因素共同產(chǎn)生的。然而，在控制情緒狀態(tài)的條件下，多項不同注意分散的研究發(fā)現(xiàn)，誘發(fā)的神經(jīng)活動僅在腦島和S1(Ploner,Lee, Wiech, Bingel, & Tracey, 2011)與疼痛感覺中的作用一致，并由注意力調(diào)節(jié)。這表明前扣帶回的神經(jīng)活動并不是注意分散引發(fā)的。神經(jīng)影像學(xué)通過對情緒狀態(tài)在疼痛過程中效果的研究也發(fā)現(xiàn)，由觀看消極情緒的面孔、聽不愉悅的音樂或聞難聞氣味而產(chǎn)生的消極情緒狀態(tài)，改變了許多腦區(qū)的疼痛喚起皮層的活動，但在前扣帶回的改變最為一致(Berna, Leknes, Holmes, Edwards, Goodwin, & Tracey, 2010)，該區(qū)域在疼痛不愉悅體驗上起到尤為重要的作用。綜上所述，在注意分散法調(diào)節(jié)疼痛的過程中，前扣帶回的活動與認(rèn)知相關(guān)的腦區(qū)活動相互獨立。

圖1 情緒和認(rèn)知對疼痛感覺調(diào)節(jié)的不同通路注：認(rèn)知和情緒通過不同的下行系統(tǒng)來調(diào)節(jié)并降低疼痛。情緒激活的電路涉及前扣帶皮層 (ACC), 前額葉皮層 (PFC) 和中腦水管周圍灰質(zhì) (PAG)；注意(認(rèn)知)激活的電路涉及從頂上小葉 (SPL) 到初級軀體感覺皮層 (S1) 和腦島；灰色通路顯示了疼痛上傳(輸入)的過程。AMY, 杏仁核; BG, 基底; PB, 旁核; RVM, 延髓頭端腹內(nèi)側(cè)區(qū); S2, 次級軀體感覺皮層; Thalamus, 丘腦;Cerebellum, 小腦。(資料來源：Bushnell,Ceko, & Low, 2013)

從疼痛調(diào)節(jié)腦神經(jīng)通路的角度出發(fā)，最常見的疼痛調(diào)節(jié)路徑是從中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)(periaqueductal gray, PAG)到包括延髓腹側(cè)(rostroventral medulla, RVM)和藍(lán)斑在內(nèi)的腦干核團，再到脊髓背角的通路(Ossipov, Dussor, & Porreca, 2010)。一些疼痛的注意分散研究，在使用注意分散的過程中喚起消極情緒，卻表現(xiàn)出“額-中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)-腦干”通路的激活(Valet et al., 2004)。然而，當(dāng)注意力分散與情緒無關(guān)時(Villemure & Bushnell, 2009)，消極情緒的增加與“前扣帶回-額-中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)”通路的活化有關(guān)。進而，這種與負(fù)性情緒相關(guān)的活化增加了在前扣帶回的疼痛喚起水平。與之相反，當(dāng)被試有意將注意力引向或遠(yuǎn)離疼痛刺激時，位于腦島上的疼痛喚起區(qū)域的活動水平與上級頂葉皮層 (Brodmann area 7, BA7) 的活動相關(guān)。這一區(qū)域是 Corbetta和Shulman提出的“自上而下的關(guān)注”系統(tǒng)的一部分。從BA7到S1, S2和腦島(Prevosto, Graf, & Ugolini, 2011)，提供了一條直接的注意調(diào)節(jié)疼痛的皮質(zhì)間通路，并與腦島到杏仁核共同組成注意調(diào)節(jié)疼痛自上而下的通路(Friedman, Murray, O’Neill, & Mishkin, 1986)。除了自上而下的注意調(diào)節(jié)系統(tǒng), ，還有一個自下而上的、 刺激驅(qū)動的，包括顳皮質(zhì)和下額皮質(zhì) (主要是右腦)的注意通路, 專門檢測明顯或意想不到的刺激(Corbetta & Shulman, 2002)。當(dāng)疼痛在不同的情緒情境中呈現(xiàn)時, 疼痛調(diào)節(jié)通路會進行差異化處理。

研究發(fā)現(xiàn)，疼痛感受以及改變疼痛誘發(fā)的大腦皮層，在情緒和認(rèn)知上是不同的。這表明兩者是同時存在，并相互獨立的疼痛調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這些調(diào)節(jié)路徑涉及內(nèi)源性阿片類物質(zhì)、去甲腎上腺素和5 -羥色胺，并具有抑制和興奮行為的脊髓傳入神經(jīng)元。輸出信號來自包括前扣帶回、前額皮層和杏仁核的前腦區(qū)域，這表明這些降低疼痛的調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以被心理因素所激活。作為臨床上最常見的止痛藥，阿片類藥物具有特別強大的止痛效果，它們的鎮(zhèn)痛作用就發(fā)揮在下行通路的多個部位，包括前扣帶回、中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)、延髓腹側(cè)和脊髓背角(Ossipov, Dussor, & Porreca, 2010)。正是因為如內(nèi)源性阿片類等物質(zhì)的存在，認(rèn)知和情緒對疼痛的調(diào)節(jié)又建立起一定的聯(lián)系。

3 VR緩解急性疼痛的認(rèn)知加工機制

VR作為一種非藥物止痛方法，既有研究一直將其作為傳統(tǒng)非藥物止痛方法的發(fā)展，認(rèn)為其止痛的認(rèn)知加工機制與傳統(tǒng)方法一致(Wismeijer & Vingerhoets, 2005)。非藥物止痛方法的基本理論是認(rèn)知資源有限理論，即當(dāng)疼痛與其他刺激或任務(wù)同時出現(xiàn)時, 它們彼此競爭注意資源, 因而原本疼痛所占據(jù)的注意資源就會降低, 從而痛感受強度減弱(Cioffi, 1991)。有研究證明注意力的分散可以緩解溫和、穩(wěn)定的疼痛感。但虛擬現(xiàn)實技術(shù)與傳統(tǒng)非藥物止痛方法一樣，都面臨著相同的質(zhì)疑：虛擬現(xiàn)實技術(shù)是否可以緩解嚴(yán)重的急性疼痛。

非藥物止痛方法均可被稱為分心任務(wù)，對于疼痛的注意可能會受到這些占用認(rèn)知資源的分心任務(wù)影響。也就是說這些分心任務(wù)相比于疼痛，應(yīng)具有潛在優(yōu)先處理的特點(Legrain, Damme, Eccleston, Davis, Seminowicz, & Crombez, 2009)。然而，正如McCaul和Malott(1984)所指出的那樣，較強的刺激是注意分散的一個很重要的主導(dǎo)因素。換言之，當(dāng)疼痛刺激達到一定程度時會吸引注意，阻礙注意分散。為了研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)是否能減輕較強的急性疼痛，一項研究選取11名燒傷病人。研究者在這些患者接受水療清創(chuàng)術(shù)(一種燒傷病人清理傷口的方法)時，選取同樣的時間長度進行組內(nèi)實驗(實驗組運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，控制組不做干預(yù))，并在清創(chuàng)結(jié)束后馬上要求被試進行疼痛的0至10圖尺度主觀評級(Graphic Rating Scales, GRS)，問題包括：思考疼痛時間(評估與認(rèn)知部分)、不愉悅(疼痛效果部分)、非常痛苦(感受到極其強烈的疼痛)。研究結(jié)果為：所有患者均報告在VR干預(yù)條件下，疼痛水平大幅度降低，其中有6名患者報告，在“非常痛苦”維度上有41%的降低。這是首個VR緩解嚴(yán)重疼痛的研究，結(jié)果表明虛擬現(xiàn)實技術(shù)即使在嚴(yán)重?zé)齻麄诘奶幚碇?，也能起到一定的緩解急性疼痛的作?Hoffman, Patterson, Seibel, Soltani, Jewett-Leahy, & Sharar, 2008)，這是傳統(tǒng)非藥物止痛方法做不到的。

VR之所以具有更好的止痛效果，可能是因為它可以提供交互式分心任務(wù)完成的條件。相比于完全被動的，只利用一小部分核心注意資源的傳統(tǒng)分心任務(wù)(如，重復(fù)，有規(guī)律的任務(wù))，VR不斷利用核心注意力資源(如，玩電子游戲) (Law et al., 2011)。對兒童的疼痛緩解，在臨床和實驗室中證明，最優(yōu)越的電子游戲交互技術(shù)是通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行注意分散 (Dahlquist,Weiss, Dillinger Clendaniel, Law, Ackerman, & Mckenna, 2009; Law et al., 2011)。

也有研究者提出了另一種比較有趣的機制，他們認(rèn)為虛擬現(xiàn)實技術(shù)之所以有較好的緩解疼痛的效果，可能是因為這種頭盔式顯示器加強參與的同時，阻止外來刺激的干擾(Nash, Edwards, Thompson, & Barfield, 2000)，該過程體現(xiàn)在VR頭盔可以很好地屏蔽外界的視聽信息，使實驗者提供的信息成為主要的輸入信息。這是根據(jù)VR設(shè)備現(xiàn)狀作出的推測，兩種常見的VR分別被稱為頭盔式顯示器(head-mounted display, HMI)和計算機自動虛擬環(huán)境(computer automatic virtual environment, CAVE)。臨床和實驗室研究更多的是使用頭盔式顯示器。正因為既有研究中存在許多虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗之間使用的方法的不同，如使用不同的VR設(shè)備，從3D眼鏡(Sander, Eshelman, Steele, & Guzzetta, 2002) 到VR頭盔(Hoffman, Seibel, Furness, Patterson, & Sharar, 2006)，所以對于VR增強注意分散效果的評估是很有挑戰(zhàn)性的。

此外，分心任務(wù)的自然水平以及參與意愿，往往也是虛擬情境交互參與水平的影響因素，同樣也從另一方面支持了信息優(yōu)勢性輸入的觀點。如從被動看電影 (Sander, Eshelman, Steele, & Guzzetta, 2002)到主動參與，再到有吸引力的虛擬情境中(Dahlquist et al., 2010; Law et al., 2011)。VR注意分散的研究大多使用VR注意分散的實驗組與無注意分散的控制組，以證明VR注意分散在疼痛上的緩解作用(e.g., Das, Grimmer, Sparnon, McRae, & Thomas, 2005; Wolitzky, Fivush, Zimand, Hodges, & Rothbaum, 2005) 。然而，這些研究沒有檢驗到底是使用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，還是注意分散形成的止痛效果。一小部分研究采取虛擬現(xiàn)實技術(shù)注意分散與非虛擬現(xiàn)實技術(shù)注意分散之間進行對比，但是都受到了方法論的干擾(如不同的注意分散類型和內(nèi)容)或是得到一些模棱兩可的結(jié)果(Dahlquist et al., 2009) 。一項62名兒童參與的實驗室冷壓實驗結(jié)果表明，相比于使用傳統(tǒng)交互電子游戲分散注意的對照組，佩戴頭盔顯示器的實驗組，在相同的交互電子游戲作為材料的條件下，兒童忍耐冷壓實驗的時間更長，報告的主觀疼痛減弱程度更大(Sil et al., 2014)。

4 VR緩解急性疼痛的情緒加工機制

疼痛是一種復(fù)雜的主觀感受，自然而然地會引發(fā)個體的情緒反應(yīng)，在疼痛過程中產(chǎn)生大量的消極情緒。急性疼痛一般具有強度高、時間短的特點，所誘發(fā)的消極情緒也具有相對的特性，其中恐懼和焦慮最具有代表性。

恐懼(Fear of Pain)或疼痛相關(guān)恐懼(Pain-Related Fear)是指個體在預(yù)感或體驗疼痛時出現(xiàn)的一種恐懼和緊張的情緒反應(yīng), 其源于把疼痛等同于傷害的災(zāi)難化信念以及對疼痛的負(fù)性解釋, 它會導(dǎo)致與恐懼相關(guān)的活動和行為(Turk & Wilson, 2010)。國內(nèi)學(xué)者對疼痛恐懼的研究比較深入，一系列研究詳細(xì)闡釋了疼痛恐懼的形成、影響、消退等內(nèi)容(呂振勇, 紀(jì)曉蕾, 黃麗, Todd Jackson, 陳紅, 2013; 鄭盼盼, 呂振勇, Todd Jackson, 2016; 蘇琳, 楊周, ToddJackson, 陳紅, 黃承志, 2016)。疼痛恐懼對健康人疼痛本身也有影響，主要表現(xiàn)在對疼痛感受的增強(Lyby, Aslaksen, & Flaten, 2010)，其次表現(xiàn)為疼痛相關(guān)的更大不愉悅感(Bradley, Silakowski, & Lang, 2008)。

焦慮是另一種急性疼痛誘發(fā)的重要情緒，焦慮是一種包含心理和生理成分的情緒狀態(tài), 是對壓力情境的普遍反映，當(dāng)個體的身體功能和生活質(zhì)量嚴(yán)重受損時就有可能誘發(fā)焦慮(Oei & Boschen, 2009)。一項實驗室大鼠的研究發(fā)現(xiàn)，由機械性創(chuàng)傷誘發(fā)的急性疼痛導(dǎo)致實驗組大鼠的焦慮水平顯著高于控制組，并且這種焦慮狀態(tài)持續(xù)14天后才恢復(fù)正常水平。該研究還發(fā)現(xiàn)大鼠注射嗎啡也可以降低大鼠的焦慮水平，這說明疼痛可能是導(dǎo)致焦慮的原因(Banik, Kouya, & Iqbal, 2010)。焦慮可能使患者傾向于擔(dān)心自己的身體狀況，進而他們會對疼痛更加敏感, 從而導(dǎo)致其疼痛水平上升(Bement, Weyer, Keller, Harkins, & Hunter, 2010)。因此，恐懼和焦慮兩種情緒雖然都是由急性疼痛誘發(fā)的情緒，但這些被誘發(fā)的消極情緒狀態(tài)對之后的疼痛體驗也會產(chǎn)生消極的影響，形成急性疼痛所誘發(fā)的，消極情緒(焦慮、恐懼)狀態(tài)下的惡性循環(huán)。

疼痛在進化過程中具有重要的作用，這種作用不僅表現(xiàn)在規(guī)避潛在風(fēng)險上，甚至表現(xiàn)在形成如向他人發(fā)出危險信號、獲取他人的幫助等社會功能上(Williams, 2002)。不論是疼痛規(guī)避潛在風(fēng)險的作用，還是疼痛所具有的社會功能，都是通過疼痛所誘發(fā)的情緒作為基礎(chǔ)實現(xiàn)的。一項fMRI的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)被試看到其他被試接受疼痛刺激時，腦成像顯示，即使被試自身沒有真正接受疼痛刺激，被試所被激活的腦區(qū)也與真實疼痛條件下的腦區(qū)相同(Lamm, Decety, & Singer, 2011)。這符合“表征共享”理論的假設(shè)，同時也說明疼痛感覺是可以在沒有現(xiàn)實疼痛刺激的條件下誘發(fā)的。疼痛所誘發(fā)的焦慮和恐懼雖然具有進化意義，但在現(xiàn)實生活中，疼痛所引發(fā)的消極情緒會加大疼痛感和不愉悅感。傳統(tǒng)非藥物止痛方法的研究沒有報告過各種方法在緩解急性疼痛的過程中對患者情緒的影響，但在一些虛擬現(xiàn)實技術(shù)緩解急性疼痛的研究中，大量患者報告在VR條件下接受治療是“有趣”的(Hoffman, Doctor, Patterson, Carrougher, & Furness, 2000)。這可能是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在緩解急性疼痛時，效果相較于其他傳統(tǒng)方法更好的另一原因。

沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)在可控范圍內(nèi)為患者提供了一個安全的虛擬情境，同時，在內(nèi)容設(shè)置上也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)非藥物止痛方法。如在對燒傷病人傷口處理的過程中，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計出針對于燒傷患者的特異虛擬情境(Snow World)，該場景背景為極地環(huán)境，在此情境中病人通過控制鼠標(biāo)或其他交互設(shè)備向場景中的雪人、圓形冰屋、企鵝、猛犸象以及飛魚扔雪球以達到交互的目的，并伴有擊中目標(biāo)后的反饋，如猛犸象憤怒的吼叫等各種聲效(Wender, Hoffman, Hunner, Seibel, Patterson, & Sharar, 2009) 。這種沉浸式的交互體驗使患者能夠像在進行一場游戲一樣，獲得愉悅感，打破“疼痛-消極情緒-疼痛”的惡性循環(huán)。

5 VR緩解急性疼痛機制的潛在理論模型構(gòu)想

痛覺的認(rèn)知神經(jīng)機制理論主要有兩種：閘門控制理論(Gate Control Theory, GCT)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論(Neuromatrix Theory, NT)。這兩種理論都是在疼痛與認(rèn)知、情緒等心理活動的交互作用可能是受到中樞神經(jīng)系統(tǒng)影響的基礎(chǔ)上提出的。

GCT是Melzack和Wall(1965)提出的，主要是解釋了疼痛輸入的過程。脊髓各節(jié)段間都存在“閘門”，這里的閘門是指背角中膠狀質(zhì)在脊髓系統(tǒng)中進行疼痛信號傳輸時所起到的功能。因為脊髓系統(tǒng)同時還加工其他外來信息，所以在疼痛神經(jīng)沖動傳入時，認(rèn)知、情緒等因素可以對痛覺加工產(chǎn)生影響。虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是為患者在接受急性疼痛刺激時提供認(rèn)知、情緒影響的一種具有較好效果的技術(shù)。在該理論中，VR作用于疼痛的傳入過程，主要是來自腦神經(jīng)自上而下的調(diào)節(jié)機制，相比于傳統(tǒng)注意分散方法，VR的自上而下調(diào)節(jié)存在認(rèn)知和情緒的雙重調(diào)節(jié)。雖然該理論在一定程度上解釋了VR之于其他非藥物止痛方法的效果，但是這一理論本身無法解釋疼痛過程中的一些現(xiàn)象(幻肢疼痛)，即疼痛的產(chǎn)生源自神經(jīng)本身時(Melzack, 1999)，疼痛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)運而生。

根據(jù)疼痛的腦神經(jīng)生理特點提出的“疼痛感的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論”(Neuromatrix Theory of Pain)能夠很好地解釋虛擬現(xiàn)實技術(shù)緩解疼痛的良好效果。該理論認(rèn)為疼痛是由一個特殊的、廣泛分散的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)出神經(jīng)信號所帶來的多維度體驗，該網(wǎng)絡(luò)又被稱為 “身體-自我神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)” (body-self neuromatirx) (Melzack, 2001)， 也被稱為“pain matrix”。進而，疼痛的產(chǎn)生不是個體對外界的疼痛刺激所作出的直接反應(yīng)，而是疼痛刺激誘發(fā)的疼痛神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的活動。疼痛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要包括丘腦(thalamus)、腦島(IC)、扣帶前回(ACC)、前額皮質(zhì) (PFC)、初級軀體感覺皮層(S1)、次級軀體感覺皮層(S2)等腦區(qū)(Apkarian, Bushnell, Treede, & Zubieta, 2005)。其中如前額葉皮質(zhì)等腦區(qū)參與認(rèn)知加工，又有如丘腦、扣帶前回等區(qū)域參加情緒加工。

雖然,這兩種理論分別涉及疼痛信號的輸入和處理過程,但是疼痛信號的輸入和處理過程可能都包含在急性疼痛的調(diào)節(jié)過程中。急性疼痛一般由短期的疼痛刺激誘發(fā)。當(dāng)疼痛刺激呈現(xiàn)時, 這種自下而上的信號首先受到脊髓中“閘門”的調(diào)控, 然后上傳至大腦內(nèi)部的疼痛神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)——“Pain Matrix”(孟景, 沈林, Todd Jackson, 陳紅, 2011)。又因為在腦神經(jīng)上區(qū)域的重合(Ploner, Lee, Wiech, Bingel, & Tracey, 2011; Lamm, Decety, & Singer, 2011)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對認(rèn)知加工過程、情緒加工過程均產(chǎn)生影響，所以虛擬現(xiàn)實技術(shù)對急性疼痛的緩解作用可能存在兩個相連的過程。一方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過沉浸式的交互體驗，以分心任務(wù)為主要形式，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)視聽刺激輸入的優(yōu)勢，將患者的認(rèn)知資源從疼痛上分散到所處的虛擬情境中。另一方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)所營造的虛擬情境和交互體驗，共同使患者產(chǎn)生愉悅的情緒體驗，減輕消極情緒導(dǎo)致的更強疼痛感以及不愉悅感。進而，建立VR緩解急性疼痛的潛在理論模型。理論模型如圖 2 所示：

圖2 VR緩解急性疼痛機制的潛在理論模型注：圖中“+”代表正效應(yīng)，“-”代表負(fù)效應(yīng)。

引入VR以緩解急性疼痛時，因為VR在引發(fā)疼痛刺激前使用，產(chǎn)生影響較疼痛更早，所以該模型分為兩部分：第一部分是在疼痛刺激尚未產(chǎn)生時，VR先誘發(fā)虛擬情境相關(guān)內(nèi)容的認(rèn)知加工和積極的情緒加工。第二部分為疼痛刺激出現(xiàn)后，VR所誘發(fā)的認(rèn)知加工和情緒加工對疼痛信號輸入和反應(yīng)的緩解。

具體過程為：首先，疼痛的神經(jīng)沖動從外周感受器傳入脊髓系統(tǒng)，在神經(jīng)系統(tǒng)傳導(dǎo)的過程中，VR使患者產(chǎn)生積極的情緒體驗，自上而下地調(diào)節(jié)疼痛傳導(dǎo)過程中的信息加工模式，控制“閘門”的關(guān)閉，減少疼痛信號的輸入。隨后，疼痛的神經(jīng)沖動到達大腦，激活疼痛神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，但由于VR已經(jīng)先一步激活了患者大腦中認(rèn)知加工的腦區(qū)、情緒加工的腦區(qū)，占用腦區(qū)中包含對疼痛信號處理的腦區(qū)，因此疼痛感受到既有活動的抑制。值得注意的是，疼痛激活神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所誘發(fā)的，自上而下的認(rèn)知調(diào)節(jié)，和VR所占用的認(rèn)知資源并不相同，因此，VR可能并不會影響閘門系統(tǒng)。換而言之，并沒有證據(jù)表明VR在認(rèn)知上會調(diào)節(jié)疼痛的輸入過程。VR所誘發(fā)的認(rèn)知和情緒之間也存在相互的促進作用，積極情緒增強認(rèn)知加工的水平，在VR設(shè)備上反映為更強的沉浸感，而認(rèn)知加工也為積極情緒的誘發(fā)提供了保證。

6 總結(jié)與展望

急性疼痛在我們的生活中無處不在，虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過分散注意、調(diào)節(jié)情緒緩解疼痛，相比于傳統(tǒng)非藥物止痛方法具有路徑上的優(yōu)勢，可以達到更好的效果。探究虛擬現(xiàn)實技術(shù)在急性疼痛調(diào)節(jié)過程中的機制，對我們更好地緩解急性疼痛，以及改良虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有重要作用。未來的研究可以從以下幾個方面推向深入。

6.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的自身缺陷及發(fā)展

通過回顧前人研究，VR在緩解急性疼痛的過程中也有其自身不可忽視的缺陷與不足。首先，VR所營造的虛擬情境尚不能與真實情境相比，進而影響止痛效果(Law et al., 2011)。該問題曾經(jīng)一度限制了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，直到Palmer Luckey及其團隊在VR上獲得巨大的視覺技術(shù)突破(翟振明，2015)，成功利用人眼視覺信號處理的特點，模糊化頭部運動過程呈現(xiàn)的景物，將虛擬情境的視覺效果趨于真實?？墒?，VR的真實性依舊有限，未來發(fā)展可以參照Palmer Luckey及其團隊的成功經(jīng)驗，進一步研究人的生理特點，將其應(yīng)用于VR軟件及硬件的開發(fā)中，從而在虛擬情境的構(gòu)建中獲得突破。其次，目前的VR普遍只能實現(xiàn)兩種感覺(視覺、聽覺)的虛擬情境構(gòu)造，其他感覺雖然也進行了一定程度的嘗試，但仍不能完全克服如氣味收集，觸覺模擬等技術(shù)困難(Aiken & Berry, 2015)。日內(nèi)瓦大學(xué)研究者2014發(fā)表過在虛擬情境中加入了嗅覺的VR設(shè)備設(shè)計，雖然在嗅覺感覺評估中獲得不錯的成績，但因其造價高昂，難以推廣(Ischer et al., 2014)。另外的一些基礎(chǔ)科學(xué)的研究為該研究提供了一個可能的思路，如觸覺研究中的腦機制研究，觸覺信號的加工是建立在神經(jīng)系統(tǒng)上的(周麗麗, 姚欣茹, 湯征宇, 任巧悅, 呂雪靖, 胡理, 2017)，未來研究中可以嘗試研究各感覺的神經(jīng)機制，在腦神經(jīng)層面對各種感覺信號進行模擬。除此以外，在使用者接受VR的干預(yù)時，不能即時性地對虛擬情境進行調(diào)整，無法更有時效性地針對具體情況。該方面缺陷的研究較少，并對VR硬件、軟件和虛擬情境的編程設(shè)計都有較高要求，未來研究需要從VR設(shè)計出發(fā)，結(jié)合計算機技術(shù)、機械設(shè)計等相關(guān)技術(shù)進行。

6.2 雙任務(wù)的相互抑制作用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)緩解急性疼痛的原理，不僅可以使用認(rèn)知資源有限理論作出解釋，還可以使用雙任務(wù)加工相互影響，相互制約的作用來解釋。有研究發(fā)現(xiàn)，在進行雙任務(wù)的加工時，這兩個任務(wù)的加工會相互影響，相互制約，這種機制不僅僅存在于中樞反應(yīng)選擇階段，在反應(yīng)執(zhí)行階段仍然存在(吳彥文, 游旭群, 李海霞, 2014)。VR作為傳統(tǒng)的非藥物止痛方法的延續(xù)，在認(rèn)知資源有限理論的框架內(nèi)，其作用的產(chǎn)生是因為VR占用了認(rèn)知資源，降低了疼痛所可以利用的認(rèn)知資源。然而，疼痛和VR提供的分心任務(wù)，或者說疼痛與所有的分心任務(wù)之間都是雙任務(wù)加工，在疼痛認(rèn)知加工上分心任務(wù)取得的效果，是否還包含中樞反應(yīng)選擇階段以及中樞執(zhí)行階段的，疼痛與分心任務(wù)之間相互影響，相互制約的效果，仍然存在爭議。音樂作為傳統(tǒng)的止痛方法，在緩解輕度疼痛效果明顯，卻不能緩解較重的疼痛體驗的現(xiàn)象(Bradshaw, Brown, Cepeda, & Pace, 2006)，可能與這種雙任務(wù)之間的相互影響有關(guān)。未來研究應(yīng)考慮,VR作為疼痛之外的另一項任務(wù)，能夠使得疼痛緩解,不僅是因為VR占用認(rèn)知資源，而且也可能是因為VR與疼痛構(gòu)成雙任務(wù)系統(tǒng)，產(chǎn)生了相互影響，相互制約，從而達到了疼痛緩解的效果。

6.3 進化意義上疼痛的加工優(yōu)勢

疼痛刺激在人的多種感覺中具有明顯的加工處理優(yōu)勢，這是進化導(dǎo)致的結(jié)果，虛擬現(xiàn)實技術(shù)緩解急性疼痛的效果可能在一定程度上也受到VR頭盔的影響。VR頭盔在加強患者參與到分心任務(wù)的同時，也能夠有效屏蔽外來信號(Nash, Edwards, Thompson, & Barfield, 2000)，形成一種提供給VR設(shè)備使用者的特定信息增強模式，在信息輸入部分更具有優(yōu)勢，簡單來說就是強制患者接收特定信息。然而，這種觀點雖然有一定的事實根據(jù)，但是在這個觀點中仍存在兩種比較明顯的矛盾點。

第一點是從進化本身來講，人類進化出的疼痛刺激加工處理優(yōu)勢，是否能被視聽信號解除尚未可知。一項在人類與嚙齒類動物(大鼠)之間進行的腦電研究表明兩者之間疼痛的腦電反應(yīng)有著巨大差異。人類受到激光刺激誘發(fā)的疼痛，所產(chǎn)生的腦電信號包括Aδ-erps和C-erps，因為在神經(jīng)纖維中傳導(dǎo)的速度不同，所以具有潛伏期時間上的差異，在人類疼痛研究中作為疼痛的重要指標(biāo)。以相同的激光刺激嚙齒類動物(大鼠)發(fā)現(xiàn)同樣的Aδ-erps和C-erps，然而有研究發(fā)現(xiàn)在白噪音的條件下，大鼠的Aδ-erps消失，單獨以激光射向籠子，在沒有白噪音的情況下也發(fā)現(xiàn)大鼠的Aδ-erps，即發(fā)現(xiàn)大鼠的Aδ-erps產(chǎn)生與大鼠的聽覺有關(guān)，與疼痛無關(guān)(Hu et al., 2015)。不可否認(rèn)，進化在不同物種間存在差異，但大鼠與人類的差異也在提示著我們，人類疼痛的處理優(yōu)勢，與其他感覺的關(guān)系還需要我們進一步的去探索。

第二點是VR盔的使用可能會減少其他外在刺激，但是無關(guān)的刺激阻隔并沒有增加疼痛忍耐性。一項以62名健康兒童為被試的實驗室冷壓實驗結(jié)果表明，兒童報告在VR注意分散中他們聽到和看到的無關(guān)刺激很少，VR頭盔確實有效地阻止無關(guān)刺激，但在疼痛忍耐上卻與傳統(tǒng)視聽游戲組的結(jié)果沒有顯著差異(Sil et al., 2014)。因此，未來研究可以進一步關(guān)注VR頭盔在緩解急性疼痛中的作用，并進一步明確疼痛在進化過程中的特性，探討不同信息加工順序在緩解疼痛中的作用。

6.4 個體應(yīng)對方式的差異

不同個體在面對疼痛刺激時會表現(xiàn)出不同的應(yīng)對方式，而這些不同的應(yīng)對方式屬于個人特質(zhì)。因此，在其他條件均相同的情況下，不同應(yīng)對方式的個體在使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)止痛時所得到的結(jié)果可能并不相同。Seminowicz 等人首次在腦成像研究中將被試劃分為兩種類型:注意主導(dǎo)型(A-type, A代表 “attention dominates”)和疼痛主導(dǎo)型(P-type, P代表“pain dominates”)。二者的區(qū)別表現(xiàn)為，注意主導(dǎo)型的人在進行認(rèn)知任務(wù)時如果出現(xiàn)疼痛刺激，會注意更加集中，疼痛主導(dǎo)型的人則會注意疼痛，具體體現(xiàn)在反應(yīng)時的減少和增加(Seminowicz, Mikulis, & Davis, 2004) 。Erpelding等人進一步的研究發(fā)現(xiàn)二者腦結(jié)構(gòu)上存在差異(Erpelding & Davis, 2013) 。 除在腦機制上的支持以外，有一系列兒童應(yīng)對方式與疼痛的相關(guān)研究指出，兒童在面對疼痛時會選用削弱(blunting)或監(jiān)視(monitoring)的應(yīng)對方式，不同的應(yīng)對方式產(chǎn)生不同的疼痛表現(xiàn)。利用削弱應(yīng)對方式的兒童普遍證明注意分散能夠很好地降低疼痛(Jaaniste, Hayes, & Baeyer, 2007)，而注意分散對監(jiān)視者的干預(yù)效果并不顯著(Piira, Hayes, Goodenough, & Baeyer, 2006)。一項研究以VR緩解燒傷兒童在傷口處理時的效果為因變量，試圖闡釋不同應(yīng)對方式的兒童在虛擬情境下的不同止痛效果，但結(jié)果二者并沒有顯著區(qū)別。推測可能的原因是疼痛刺激并沒有達到激發(fā)兒童應(yīng)對方式的程度(Sil et al., 2014)。因此，未來研究中應(yīng)將個體特質(zhì)、個體應(yīng)對方式作為VR止痛的輔助參考因素，考慮個體差異可能是VR更好的緩解疼痛，提高止痛效果針對性的必要因素。

6.5 虛擬現(xiàn)實技術(shù)與腦電技術(shù)在鎮(zhèn)痛研究中的結(jié)合

隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)緩解急性疼痛的EEG和fMRI神經(jīng)成像研究成為了可能。Hoffman等人早在2003年就利用設(shè)計出的親磁性VR眼鏡，在持續(xù)的fMRI腦掃描中，可以對接受熱疼痛刺激的被試進行腦活動水平的評估(Hoffman et al., 2003)。研究發(fā)現(xiàn)健康被試在接受疼痛刺激時進行和虛擬情境(Snow World)的交互，包括前扣帶回皮質(zhì)，腦島，丘腦，初級與次級軀體感覺皮質(zhì)在內(nèi)的五個與疼痛喚醒的相關(guān)腦區(qū)，活動均減弱。腦神經(jīng)成像技術(shù)為現(xiàn)有研究提供了腦神經(jīng)基礎(chǔ)的支持，但在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用中，腦神經(jīng)成像的使用較少。這主要是因為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互作用的實現(xiàn)，需要使用者身體上的各種反應(yīng)，但不論是EEG還是fMRI，都需要被測試者盡量保持靜止，減少活動的干擾。然而，在VR緩解急性疼痛的研究中，這個難題可能因為研究的目的而被弱化，即接受疼痛刺激者需要盡可能忍耐疼痛(如傷口處理時需要病人忍耐，減少病人活動對醫(yī)療人員操作的干擾)。雖然，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互作用與腦電成像的要求相沖突，但疼痛的特殊性使得VR在緩解疼痛的過程中，表現(xiàn)為身體運動幅度不大的交互。未來研究中可以將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與腦電成像技術(shù)結(jié)合起來，進一步研究VR緩解急性疼痛的腦神經(jīng)機制。

呂振勇, 紀(jì)曉蕾, 黃麗, Todd Jackson, 陳紅 (2013). 疼痛恐懼對疼痛的影響及其認(rèn)知機制. 心理科學(xué)進展, 21(5), 817-826.

孟景, 沈林, Todd Jackson, 陳紅 (2011). 疼痛對心理的影響及其機制. 心理科學(xué)進展, 19(10), 1493-1501.

姚玲玉, 李晶 (2016). 虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在臨床心理學(xué)的應(yīng)用. 心理技術(shù)與應(yīng)用, 4(12), 763-768.

蘇琳, 楊周, ToddJackson, 陳紅, 黃承志 (2016). 疼痛恐懼的形成及其對疼痛知覺的影響. 心理科學(xué)進展, 24(8), 1228-1236.

吳彥文, 游旭群, 李海霞 (2014). 注意力資源限制與雙任務(wù)的相互干擾機制. 心理學(xué)報, 46(2), 174-184.

翟振明 (2015). 虛擬現(xiàn)實比人工智能更具顛覆性. 高科技與產(chǎn)業(yè)化, 11(11), 32-35.

鄭盼盼, 呂振勇, Todd Jackson (2016). 疼痛恐懼的形成、泛化與消退. 心理科學(xué)進展, 24(7), 1065-1076.

周麗麗, 姚欣茹, 湯征宇, 任巧悅, 呂雪靖, 胡理 (2017). 觸覺信息處理及其腦機制. 科技導(dǎo)報(19), 37-43.

Aiken, M. P., & Berry, M. J. (2015). Posttraumatic stress disorder: possibilities for olfaction and virtual reality exposure therapy. Springer-Verlag, 19(2), 95-109.

Apkarian, A. V., Bushnell, M. C., Treede, R. D., & Zubieta, J. K. (2005). Human brain mechanisms of pain perception and regulation in health and disease. European Journal of Pain, 9(4), 463-484.

Avenanti, A., MinioPaluello, I., Bufalari, I., & Aglioti, S. M. (2006). Stimulus-driven modulation of motor-evoked potentials during observation of others’ pain. Neuroimage, 32(1), 316-324.

Banik, R., Kouya, F., & Iqbal, Z. (2010). Acute postoperative pain induces anxiety-like behaviors in a rat model. Journal of Pain, 11(4), S27.

Bement, M. H., Weyer, A., Keller, M., Harkins, A. L., & Hunter, S. K. (2010). Anxiety and stress can predict pain perception following a cognitive stress. Physiology & Behavior, 101(1), 87-92.

Berna, C., Leknes, S., Holmes, E. A., Edwards, R. R., Goodwin, G. M., & Tracey, I. (2010). Induction of depressed mood disrupts emotion regulation neurocircuitry and enhances pain unpleasantness. Biological Psychiatry, 67(11), 1083-1090.

Blount, R. L., Powers, S. W., Cotter, M. W., Swan, S., & Free, K. (1994). Making the system work. training pediatric oncology patients to cope and their parents to coach them during bma/lp procedures. Behavior Modification: (formerly Behavior Modification Quarterly), 18(1), 6-31.

Bradley, M. M., Silakowski, T., & Lang, P. J. (2008). Fear of pain and defensive activation. Pain, 137(1), 156-173.

Bradshaw, D. H., Brown, C. J., Cepeda, M. S., & Pace, N. L. (2006). Music for pain relief. Practising Midwife, 9(10), 48-59.

Carrougher, G. J., Hoffman, H. G., Nakamura, D., Lezotte, D., Soltani, M., Leahy, L., …Patterson, D. R. (2009). The effect of virtual reality on pain and range of motion in adults with burn injuries. Journal of Burn Care & Research, 30(5), 785-791.

Cepeda, M. S., Carr, D. B., Lau, J., & Alvarez, H. (2006). Music for pain relief. Journal of Perioperative Practice, 16(7), 314-322.

Cherny, N., Ripamonti, C., Pereira, J., Davis, C., Fallon, M., Mcquay, H., … Ventafridda, V. (2001). Strategies to manage the adverse effects of oral morphine: An evidence-based report. Journal of Clinical Oncology Official Journal of the American Society of Clinical Oncology, 19(9), 2542-2554.

Cioffi, D. (1991). Beyond attentional strategies: A cognitive-perceptual model of somatic interpretation. Psychological Bulletin, 109(1), 25-41.

Cohen, L. L., Blount, R. L., Cohen, R. J., Schaen, E. R., & Zaff, J. F. (1999). Comparative study of distraction versus topical anesthesia for pediatric pain management during immunizations. Health Psychology, 18(6), 591-598.

Corbetta, M., & Shulman, G. L. (2002). Control of goal-directed and stimulus-driven attention in the brain. Nature Reviews Neuroscience, 3(3), 201-215.

Czub, M., Piskorz, J., Misiewicz, M., Hodowaniec, P., Mrula, M., & Urbańska, K. (2014). Influence of memory on experienced pain during virtual reality analgesia. Polish Journal of Applied Psychology, 12(4), 41-52.

Dahlquist, L. M., Weiss, K. E., Dillinger Clendaniel, L., Law, E. F., Ackerman, C. S., & Mckenna, K. D. (2009). Effects of videogame distraction using a virtual reality type head-mounted display helmet on cold pressor pain in children. Journal of Pediatric Psychology, 34(34), 574-584.

Dahlquist, L. M., Weiss, K. E., Law, E. F., Sil, S., Herbert, L. J., Horn, S. B., … Ackerman, C. S. (2010). Effects of videogame distraction and a virtual reality type head-mounted display helmet on cold pressor pain in young elementary school-aged children. Journal of Pediatric Psychology, 35(6), 617-625.

Das, D. A., Grimmer, K. A., Sparnon, A. L., McRae, S. E., & Thomas, B. H. (2005). The efficacy of playing a virtual reality game in modulating pain for children with acute burn injuries: A randomized controlled trial [ISRCTN87413556]. BMC Pediatrics, 5(1), 1-10.

Decety, J., Yang, C. Y., & Cheng, Y. W. (2010). Physicians down-regulate their pain empathy response: An event-related brain potential study. Neuroimage, 50(4), 1676-1682.

Dick B. D., Verrier M. J., Harker K. T., & Rashiq S. (2008). Disruption of cognitive function in fibromyalgia syndrome. Pain, 139(3), 610-616.

Elsenbruch, S., Rosenberger, C., Bingel, U., Forsting, M., Schedlowski, M., & Gizewski, E. R. (2010). Patients with irritable bowel syndrome have altered emotional modulation of neural responses to visceral stimuli. Gastroenterology, 139(4), 1310-1319.

Erpelding, N., & Davis, K. D. (2013). Neural underpinnings of behavioural strategies that prioritize either cognitive task performance or pain. Pain, 154(10), 2060-2071.

Friedman, D. P., Murray, E. A., O’Neill, J. B., & Mishkin, M. (1986). Cortical connections of somatosensory fields of the lateral sulcus of macaques: Evidence for a corticolimbic pathway for touch. Journal of Comparative Neurology, 252(3), 323-347.

Hoffman, H. G., Doctor, J. N., Patterson, D. R., Carrougher, G. J., & Furness, T. A. (2000). Virtual reality as an adjunctive pain control during burn wound care in adolescent patients. Pain, 85(1-2), 305-309.

Hoffman, H. G., Garciapalacios, A., Patterson, D. R., Jensen, M., & Ammons, W. F. (2001). The effectiveness of virtual reality for dental pain control: A case study. Cyberpsychology & Behavior the Impact of the Internet Multimedia & Virtual Reality on Behavior & Society, 4(4), 527-535.

Hoffman, H. G., Patterson, D. R., Seibel, E., Soltani, M., Jewett-Leahy, L., & Sharar, S. R. (2008). Virtual reality pain control during burn wound debridement in the hydrotank. Clinical Journal of Pain, 24(4), 299-304.

Hoffman, H. G., Richards, T. L., Magula, J., Seibel, E. J., Hayes, C., Mathis, M., … Maralla, K. (2003). A magnet-friendly virtual reality fiberoptic image delivery system. Cyberpsychology & Behavior, 6(6), 645-648.

Hoffman, H., Seibel, E. T., Furness, T., Patterson, D., & Sharar, S. (2006). Virtual reality helmet display quality influences the magnitude of virtual reality analgesia. Journal of Pain, 7(11), 843-850.

Hu, L., Xia, X. L., Peng, W. W., Su, W. X., Luo, F., Yuan, H., … Iannetti G. (2015). Was it a pain or a sound? across-species variability in sensory sensitivity. Pain, 156(12), 2449-2457.

Ischer, M., Baron, N., Mermoud, C., Cayeux, I., Porcherot, C., Sander, D., & Delplanque, S. (2014). How incorporation of scents could enhance immersive virtual experiences. Frontiers in Psychology, 5(4), 736-746.

Jaaniste, T., Hayes, B., & Baeyer, C. L. V. (2007). Effects of preparatory information and distraction on children’s cold-pressor pain outcomes: A randomized controlled trial. Behaviour Research and Therapy, 45(11), 2789-2799.

Klassen, J. A., Liang, Y., Tjosvold, L., Klassen, T. P., & Hartling, L. (2008). Music for pain and anxiety in children undergoing medical procedures: A systematic review of randomized controlled trials. Ambulatory Pediatrics, 8(2), 117-128.

Lamm, C., Decety, J., & Singer, T. (2011). Meta-analytic evidence for common and distinct neural networks associated with directly experienced pain and empathy for pain. Neuroimage, 54(3), 2492-2502.

Law, E. F., Dahlquist, L. M., Sil, S., Weiss, K. E., Herbert, L. J., Wohlheiter, K., & Horn, S. B. (2011). Videogame distraction using virtual reality technology for children experiencing cold pressor pain: The role of cognitive processing. Journal of Pediatric Psychology, 36(1), 84-94.

Legrain, V., Damme, S. V., Eccleston, C., Davis, K. D., Seminowicz, D. A., & Crombez, G. (2009). A neurocognitive model of attention to pain: Behavioral and neuroimaging evidence. Pain, 144(3), 230-232.

Loggia, M. L., Mogil, J. S., & Bushnell, M. C. (2008). Experimentally induced mood changes preferentially affect pain unpleasantness. Journal of Pain, 9(9), 784-791.

Lyby, P. S., Aslaksen, P. M., & Flaten, M. A. (2010). Is fear of pain related to placebo analgesia? Journal of Psychosomatic Research, 68(4), 369-377.

Mccaul, K. D., & Malott, J. M. (1984). Distraction and coping with pain. Psychological Bulletin, 95(3), 516-533.

Melzack, R. (1999). From the gate to the neuromatrix. Pain, 82(Suppl 6), S121-S126.

Melzack, R. (2001). Pain and the neuromatrix in the brain. Journal of Dental Education, 65(12), 1378-1382.

Melzack, R., & Wall, P. D. (1965). Pain mechanisms: A new theory. Science, 150(3699), 971-979.

Merskey, H., & Bogduk, N. (1994). Part iii: pain terms, a current list with definitions and notes on usage. Pain, 24(Suppl 1), S215-S221.

Montgomery, G. H., Duhamel, K. N., & Redd, W. H. (2000). A meta-analysis of hypnotically induced analgesia: how effective is hypnosis? International Journal of Clinical and Experimental Hypnosis, 48(2), 138-153.

Moriarty, O., Mcguire, B. E., & Finn, D. P. (2011). The effect of pain on cognitive function: A review of clinical and preclinical research. Progress in Neurobiology, 93(3), 385-404.

Nash, E. B., Edwards, G. W., Thompson, J. A. & Barfield, W. (2000). A review of presence and performance, in virtual environments. International Journal of Human-Computer Interaction, 12(1), 1-41.

Nilsson, S., Finnstr?m, B., Kokinsky, E., & Ensk?r, K. (2009). The use of virtual reality for needle-related procedural pain and distress in children and adolescents in a paediatric oncology unit. European Journal of Oncology Nursing, 13(2), 102-109.

Oei, T. P. S., & Boschen, M. J. (2009). Clinical effectiveness of a cognitive behavioral group treatment program for anxiety disorders: A benchmarking study. Journal of Anxiety Disorders, 23(7), 950-957.

Ossipov, M. H., Dussor, G. O., & Porreca, F. (2010). Central modulation of pain. Journal of Clinical Investigation, 120(11), 3779-3787.

Ploner, M., Lee, M. C., Wiech, K., Bingel, U., & Tracey, I. (2011). Flexible cerebral connectivity patterns subserve contextual modulations of pain. Cerebral Cortex, 21(3), 719-726.

Piira, T., Hayes, B., Goodenough, B., & Baeyer, C. L. V. (2006). Effects of attentional direction, age, and coping style on cold-pressor pain in children. Behaviour Research & Therapy, 44(6), 835-848.

Prevosto, V., Graf, W., & Ugolini, G. (2011). Proprioceptive pathways to posterior parietal areas MIP and LIPv from the dorsal column nuclei and the postcentral somatosensory cortex. European Journal of Neuroscience, 33(3), 444-460.

Roy, M., Lebuis, A., Peretz, I., & Rainville, P. (2011). The modulation of pain by attention and emotion: A dissociation of perceptual and spinal nociceptive processes. European Journal of Pain, 15(6), 641. e1-10.

Roy, M., Peretz, I., & Rainville, P. (2008). Emotional valence contributes to music-induced analgesia. Pain, 10(1), 53-53.

Sander, W. S., Eshelman, D., Steele, J., & Guzzetta, C. E. (2002). Effects of distraction using virtual reality glasses during lumbar punctures in adolescents with cancer. Oncology Nursing Forum, 29(1), E8-E15.

Seminowicz, D. A., Mikulis, D. J., & Davis, K. D. (2004). Cognitive modulation of pain-related brain responses depends on behavioral strategy. Pain, 112(1-2), 48-58.

Shang, A. B., & Gan, T. J. (2003). Optimising postoperative pain management in the ambulatory patient. Drugs, 63(9), 855-867.

Sharar, S. R., Carrougher, G. J., Nakamura, D., Hoffman, H. G., Blough, D. K., & Patterson, D. R. (2007). Factors influencing the efficacy of virtual reality distraction analgesia during postburn physical therapy: Preliminary results from 3 ongoing studies. Archives of Physical Medicine & Rehabilitation, 88(12), S43-S49.

Sil, S., Dahlquist, L. M., Thompson, C., Hahn, A., Herbert, L., Wohlheiter, K., & Horn, S. (2014). The effects of coping style on virtual reality enhanced videogame distraction in children undergoing cold pressor pain. Journal of Behavioral Medicine, 37(1), 156-165.

Steele, E., Grimmer, K., Thomas, B., Mulley, B., Fulton, I., & Hoffman, H. (2003). Virtual reality as a pediatric pain modulation technique: A case study. Cyberpsychology & Behavior, 6(6), 633-638.

Turk, D. C., & Wilson, H. D. (2010). Fear of pain as a prognostic factor in chronic pain: Conceptual models, assessment, and treatment implications. Current Pain and Headache Reports, 14(2), 88-95.

Valet, M., Sprenger, T., Boecker, H., Willoch, F., Rummeny, E., Conrad, B., … Tolle, T. R. (2004). Distraction modulates connectivity of the cingulo-frontal cortex and the midbrain during pain - an fMRI analysis. Pain, 109(3), 399-408.

Van, T. B., Bremer, M., & Faber, A. W. (2007). Computer-generated virtual reality to control pain and anxiety in pediatric and adult burn patients during wound dressing changes. Journal of Burn Care & Research Official Publication of the American Burn Association, 28(5), 694-702.

Villemure, C., & Bushnell, M. C. (2009). Mood influences supra-spinal pain processing separately from attention. Journal of Neuroscience the Official Journal of the Society for Neuroscience, 29(3), 705-715.

Wake, N., Sano, Y., Oya, R., & Sumitani, M. (2015). Multimodal virtual reality platform for the rehabilitation of phantom limb pain. International IEEE/EMBS Conference on Neural Engineering, 51(2), 787-790.

Wender, R., Hoffman, H. G., Hunner, H. H., Seibel, E. J., Patterson, D. R., & Sharar, S. R. (2009). Interactivity influences the magnitude of virtual reality analgesia. Journal of Cyber Therapy & Rehabilitation, 2(1), 27-33.

Wiech, K., Seymour, B., Kalisch, R., Stephan, K. E., Koltzenburg, M., Driver, J., & Dolan R. J. (2005). Modulation of pain processing in hyperalgesia by cognitive demand. Neuroimage, 27(1), 59-69.

Williams, A. C. (2002). Facial expression of pain, empathy, evolution, and social learning. Behavioral & Brain Sciences, 25(4), 475-480.

Wismeijer, A. A., & Vingerhoets, A. J. (2005). The use of virtual reality and audiovisual eyeglass systems as adjunct analgesic techniques: A review of the literature. Annals of Behavioral Medicine, 30(3), 268-278.

Wolitzky, K., Fivush, R., Zimand, E., Hodges, L., & Rothbaum, B. O. (2005). Effectiveness of virtual reality distraction during a painful medical procedure in pediatric oncology patients. Psychology and Health, 20(6), 817-824.

Zeltzer, L. K., Dolgin, M., LeBaron, S., & LeBaron, C. (1991). A randomized, controlled study of behavioral intervention for chemotherapy distress in children with cancer. Pediatrics, 88(1), 34-42.