《Journal of Affective Disorders》：Adolescents with non-suicidal self-injury exhibit increased pain empathic neural reactivity and personal distress to physical but not affective pain
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青少年非自杀性自我伤害（NSSI）患者在大脑多个区域对他人物理疼痛表现出异常增强的共情反应，而情感疼痛共情未受影响，机器学习分析揭示了独特的全脑模式，且患者日常社交困扰与疼痛共情脑区活动相关。
姜恒|何静贤|周波|郭旭轩|甘贤阳|范晓霞|王霞|斯特凡妮娅·费拉罗|德尼兹·瓦坦塞弗|基思·M·肯德里克|李立远|本杰明·贝克尔
中国四川省精神卫生中心，四川省人民医院，电子科技大学医学院，成都，中国
摘要 背景 青少年的非自杀性自伤（NSSI）是一个重要的公共卫生问题。虽然已经确定了NSSI与疼痛感知和社会处理能力变化之间的症状关联，但神经反应的变化以及对他人疼痛的日常反应机制仍不清楚。
方法 这项预注册研究使用功能性磁共振成像（fMRI）技术，考察了未接受药物治疗的NSSI青少年（n=29）和健康对照组（n=33）的疼痛共情处理能力。研究采用了一种经过验证的范式来评估对生理疼痛和情感疼痛的神经反应，并结合了单变量分析和机器学习方法。
结果 NSSI参与者在生理疼痛共情过程中，其外侧前额叶、岛叶、颞叶和躯体运动网络区域的神经反应显著增强（所有p<0.05，FDR校正后），而情感疼痛处理能力保持正常。机器学习分析显示，NSSI组在整体脑部特征上存在差异，其中生理疼痛共情模式具有更好的区分能力。NSSI参与者报告在日常生活中对他人的负面经历感到更大的个人痛苦，这与生理疼痛共情过程中的边缘系统反应增强有关。
结论 研究结果发现，NSSI青少年对他人的生理疼痛表现出特定领域的神经过度反应，并且在日常生活中经历更大的个人痛苦。这些特征可能表明了导致自伤行为的倾向性改变，或是反复自伤行为对日常社交行为的影响。
引言 非自杀性自伤（NSSI）是指没有自杀意图而故意伤害自己身体的行为（美国精神病学协会，2013；刘等，2016；诺克，2010），已被纳入DSM-5作为需要进一步研究的精神疾病。
该现象主要影响青少年，已成为一个紧迫的公共卫生问题，对身心健康有重大影响（诺克，2010；屈等，2023；斯旺内尔等，2014；吴等，2025）。流行病学研究表明，青少年中NSSI的患病率非常高，全球12个月患病率约为22%，终生患病率在20%到50%之间（屈等，2023；韦斯特等，2018；肖等，2022）。尽管NSSI行为在二十岁出头时有所减少，但在青少年时期和成年期，它仍然是精神疾病高风险的强烈标志（威尔金森等，2018）。
情绪调节障碍和人际交往困难越来越多地被认为是导致NSSI发展和持续的关键社会情感因素（美国精神病学协会，2013；刘等，2016；诺克，2009；屈等，2023）。有NSSI史的个体通常表现出情绪反应增强和过度兴奋，同时情绪调节能力受损（梅特勒等，2021；南等，2022）。尽管社交功能在NSSI研究中的关注度较低，但初步研究表明，自我意识增强和对人际压力的敏感性增加，这可能促进了NSSI的长期风险和急性行为的发生（哈利策和迪克森-戈登，2023；哈姆扎等，2021）。在NSSI的综合模型中，个体内部和人际因素（如情绪调节受损和人际痛苦反应增强）与远端风险因素（如遗传倾向、童年逆境）相互作用，使年轻人更容易参与NSSI，并将其作为一种逐渐功能失调的策略来调节负面的社会情感状态（诺克，2009）。
初步的神经影像学研究已经开始确定其潜在的神经基础。这些研究发现，在情感和疼痛相关过程中存在变化，包括对负面情绪刺激的神经功能反应增强（金等，2025），以及对生理疼痛的反应减弱而对自我施加的冷刺激的反应增强（博嫩伯格等，2015；奥苏奇等，2014）。在人际处理方面，一项初步研究表明NSSI青少年在社交互动中存在负面偏见，这与背内侧前额叶皮层（dmPFC）和亚属扣带回皮层（sgACC）的激活改变有关（佩里尼等，2019）。
共情，包括理解和分享他人的疼痛（称为疼痛共情）（卡夫等，2016；菲茨吉本等，2010），在个体内部和人际交往中起着关键作用，包括调节自身的疼痛感知（洛吉亚等，2008），以及启动和维持成功的社交互动（曹等，2024）。在多种精神疾病和具有相关障碍特征的个体中，疼痛共情处理能力的变化已被广泛报道（例如，何等，2025；李等，2019）。关于NSSI，最近的综述表明，NSSI个体的疼痛处理、人际交往和自我相关处理的神经激活存在改变（布拉纳斯等，2021；吴等，2025）。此外，疼痛共情和相关的神经系统在青少年时期会经历发展变化（莱维等，2018；范莉萨等，2014；吴等，2024）。因此，NSSI青少年可能在神经层面上表现出疼痛共情处理的改变，这可以作为这一时期社会情感发展的敏感标志。然而，目前尚未对NSSI青少年的神经基础进行探索。
在本研究中，我们应用了一种经过验证的功能性磁共振成像（fMRI）疼痛共情范式（刘等，2025；徐等，2020a；徐等，2020b；周等，2020），结合单变量和机器学习分析方法，比较NSSI青少年和健康对照组（HC），以探讨NSSI青少年是否表现出疼痛共情处理的改变。基于越来越多的证据表明存在特定领域的疼痛共情功能障碍（刘等，2025；徐等，2020b），我们分别考察了对疼痛面部表情和肢体有害刺激的反应。由于NSSI青少年在面部表情识别能力方面可能存在缺陷（塞莫尔等，2016），并且自伤经历可能使他们更强烈地感受到类似的生理疼痛，我们假设与HC相比，NSSI青少年在对疼痛的显著性和唤醒相关脑区的共情反应会上升，而对情感疼痛的共情反应会下降（临床试验预注册信息见：
ClinicalTrials.gov ID：
NCT05968313 ）。
研究片段 参与者 从当地医院招募了30名NSSI青少年，通过广告招募了35名健康对照组。两组的一般排除标准包括左撇子、色觉缺陷、吸烟以及当前或既往的神经发育障碍（如注意力缺陷多动障碍ADHD）、神经系统疾病或MRI禁忌症。NSSI参与者根据DSM-5标准通过临床访谈进行诊断和筛查。
NSSI组表现出疼痛共情相关的神经功能改变 在右背外侧前额叶皮层（dlPFC）的一个大簇中观察到群体和疼痛共情条件之间的显著交互作用（扩展到前下额沟（IFSa），见图2和表2。绘制右dlPFC簇的参数估计值显示，交互作用是由NSSI组在生理疼痛共情过程中的神经反应增强驱动的，而HC组在此条件下激活减弱。
讨论 据我们所知，这是首次探讨NSSI青少年疼痛共情处理的神经功能基础的研究。结合fMRI和单变量及多变量机器学习分析发现，NSSI青少年在广泛的神经网络中表现出增强的疼痛共情反应，这些网络包括右侧外侧前额叶区域（dLPFC、IFG）、岛叶、双侧颞叶区域以及躯体运动系统的核心节点。
CRediT作者贡献声明 姜恒： 撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，可视化，方法学，调查，正式分析，数据管理。何静贤： 数据管理。周波： 监督，资金获取，数据管理。郭旭轩： 数据管理。甘贤阳： 撰写 – 审稿与编辑，数据管理。范晓霞： 数据管理。王霞： 数据管理。斯特凡妮娅·费拉罗： 撰写 – 审稿与编辑。德尼兹·瓦坦塞弗： 撰写 – 审稿与编辑。基思·M·肯德里克： 撰写 – 审稿与
资助 本研究得到了国家自然科学基金 （NSFC，编号82271583）、中国科学技术部 （STI 2030–重大项目，编号2022ZD0208500）、香港大学研究资助委员会 （GRF，编号17615525）、香港大学种子基金和启动计划 （编号2407102536；2402101713）以及四川省科技计划 （编号2023YFS0023；2024NSFSC1572）的支持。
