脑部扫描技术一直用于对病人病情进行客观评估，然而，有研究者质疑此技术是否足以作为可靠的呈堂证供。
Sara Reardon 25/02/ 2015
接电话时，安妮正疲倦的躺着，试图从这次偶尔的户外出行中恢复体力。仅仅短暂的走动就让这个56岁的女人筋疲力尽了，还伴随着脖子到肩膀的剧烈疼痛。她说：这种感觉真是糟透了，永远没有舒服的时候”。
在2011年，安妮在餐馆的湿地板上滑倒了，导致后背和脑部受伤。随着时间的推移，疼痛并没有减轻，迫使她离开了当时的零售工作。餐馆拒绝为此承担责任。于是安妮起诉了餐馆，要求其支付数十万美元作为治疗费用和失业赔偿。为了证明她并不是装病而是真的经受着疼痛折磨，安妮的律师建议她接受千禧磁技术（Millennium Magnetic Technologies，MMT）公司的服务，这家总部位于康乃迪克州的神经成像服务公司在安妮现在生活的阿拉巴马州有一个研究中心。脑部扫描并不便宜，大约需要4500美元，但是MMT公司的CEO Steven Levy认为，这是一项物超所值的投资：自2013公司开展此业务起，已经为约十位顾客提供了服务，他们最终全都达成了庭外和解。如果今年安妮的案子中脑扫描作为证据被承认，这将建立阿拉巴马州的一个法律先例。
大多数人身伤害案件都是庭外和解的，因此不可能统计出因疼痛所进行的脑部扫描在民事诉讼中的使用次数。但是这种选择似乎越来越普遍，至少在美国那些医疗保健不由政府承担，且个人受伤案件普遍的地区是这样的。目前，一些公司快速成立，它们和至少一所大学都已开始提供脑部扫描服务。
使用功能磁共振成像（fMRI）对于非常主观的痛觉的本质进行的研究正在蓬勃发展，成为该项服务的基础。科学家们希望脑部扫描能为这种特殊的感觉提供一个客观的评估，并且这种技术也有应用的可能，例如用于测试止痛药。但是很多神经生物学家认为这项技术还远远没有准确到能够作为法庭证据。评论家们表示，许多公司并没有证明他们的扫描结果的是有效的，也没能证明结果是客观而非带有偏见的。所以尽管一些人认为这项技术能在立法中占有一席之地，而另一些人则担忧这会导致脑部扫描的滥用。多伦多大学的神经生物学家Karen Davis表示，对于更客观的疼痛标志的需求是迫切的，而测量的方法需要非常严谨。一个错误结果的影响将是巨大的。
疼痛的神经学根源
医生通常用来评估疼痛程度的方法似乎有些粗糙。医生要求病人们自我评定他们的疼痛程度，并在一到十的等级或是从高兴到极度痛苦的卡通表情中进行选择。这些评估结果可以帮助医生掌握病人疼痛的变化，如恢复中的手术患者。然而问题是每个人对疼痛的感受和评估是不同的，因此某些病人的五级疼痛可能比另一些病人的十级疼痛还要严重，再或者某些经历着九级疼痛的病人可能并没有严重到不能工作。
一个客观答案应该存在于大脑的某个地方，在那个地方最终产生了痛觉。尽管每个人对疼痛的感觉不同，但是疼痛应该是有共同点的。美国科罗拉多大学的神经生物学家Tor Wager一直致力于寻找大脑中疼痛的标志， 研究人员利用fMRI探测志愿者触摸电磁炉时产生的疼痛信号。当研究人员调高或调低电磁炉温度时，志愿者脑中出现不同区域的活跃信号，包括与手相关的感觉区域。Wager认为，通过这些模式，他们能以超过90%准确率预测电磁炉是刚好温热还是烫手。
但是这仅能估量急性的疼痛，即对尖锐刺激的即时反应。而类似安妮所经历的慢性疼痛正影响着全球数亿人的生活。而且尽管疼痛的成因可能很清楚，却不免会有特殊的情况。美国伊利诺伊州芝加哥西北大学的Vania Apkarian已经为几十位背部受伤的病人在受伤后马上进行了脑部扫描，并在一年后又进行了一次。这些人中，约半数以上转变成了慢性疼痛，甚至他们对疼痛程度的描述始终不变。Apkarian能在他们脑中检测到疼痛信号的位置的变化，从急性疼痛相关的脑岛区变成了内侧前额叶皮质和杏仁核，前者是一个掌控认知行为的区域，而后者则控制情绪。Apkarian表示，“我们对疼痛的解读正变得更加贴近其本质”。
这个工作和其他的研究结果都暗示着在慢性疼痛中存在一种情绪因素，而这是急性疼痛所不具有的。慢性疼痛和抑郁常常是结伴而行并且相互加重的。而一些慢性疼痛确实可以通过抗抑郁症药物来缓解。但是Wager警告大家仅仅关注这些关联是很危险的。他表示就算痛觉在技术层面上都来源于脑内，却并不意味着疼痛的感觉是种臆想或是假象。
Wager说“人们总是在这条分水岭上左右为难”。这在立法上是个特别的挑战。“一个人很难基于疼痛就被认定为残疾，除非他能给出一个特殊的原因”，哈佛大学法学院的法律专家Amanda Pustilnik解释道。
正方与反方
Davis说，在美国每年有数万起伤害诉讼，其中大多数都涉及到无法解释疼痛的声明。这个数量非同一般的高，而在那些有政府医疗体系的国家，比如加拿大，就很少看到这种类型的诉讼。到目前为止，唯一一例进入审判阶段的涉及脑部成像技术的疼痛案件由一个名叫Carl Koch的卡车司机起诉。他的手腕在2005年被一团融化的高温沥青烧伤了。一年以后，他依然觉得疼痛，并以伤害罪起诉了之前的雇主—亚利桑那州图森的西方乳剂公司。
Koch在纽约哥伦比亚大学的fMRI研究中心，接受了神经科学家Joy Hirsch的脑部扫描。Hirsch说她发明了一种方法能更真实的“触碰”慢性疼痛。轻轻的触碰受伤的手腕能够激发感受器和大脑中其他疼痛相关区域产生一个信号；而触碰另一支手腕却不会有信号产生。Hirsch认为这是一个可以明确区别触诱发性疼痛和臆想性疼痛的方法，触诱发性疼痛是一种对通常不会引起疼痛的刺激所产生的疼痛反应。
在审判过程中，西方乳剂公司请出斯坦福大学的神经生物学家Sean Mackey作为专家类证人出庭。
Mackey强调用这种方法去估量疼痛这种感觉过于主观，此外，Hirsch提供的疼痛信号可能有意或无意的人为产生，比如Koch希望在受影响的手腕处感觉疼痛或是精神过度集中在这种疼痛上。而Hirsch反驳道，目前已知的臆想性疼痛的标志信号在扫描中并没有出现。
最终，法官认可了扫描结果，并且判给了Koch八十万美金的赔偿， Koch的律师Roger Strassburg称，这已经超出了公司最初所给赔偿的十倍。而Mackey指出的另一个问题是人们可能在测试中作假。在2005年的一项研究中，Mackey告诉触碰加热电磁炉的志愿者们在fMRI扫描过程中撒谎，同时他给志愿者观看火焰的视频，其中的火焰大小是根据他们脑部实时的基本活动强度来决定的。基于这种视觉反馈，志愿者们能通过想象比实际情况更强或更弱的疼痛感来控制火焰的强度。Mackey一直在寻找能够控制慢性疼痛的技术手段，而他也在研究人们能否欺骗扫描设备。
Koch的案件结束之后，这种利用南部扫描来作为证据的技术开始慢慢兴起。现任职于耶鲁大学的Hrisch说道，当她在哥伦比亚大学的时候，每个月会进行两至三个疼痛相关的脑部扫描，其中很多都是用作诉讼证据的。现在她希望在耶鲁也能提供这项服务。
对民事案件使用的各种扫描技术的主要批评在于它们都缺乏有力的论文支持。虽然Hirsch在她的技术方法方面并没有发表任何的论文，但是她不认为这是必需的。她认为人体不同部位在大脑中对应的区域已经被研究的很透彻了，而她所做的无非是证明这个人是否产生了疼痛的感觉。
MMT采用了一种稍微不同的策略：它比对了同一个病人经历疼痛过程前后两次的扫描结果。例如，比对了安妮进行行走前后的脑部扫描后，公司声称在第二次扫描结果中探测到了一个很明显的疼痛信号。由Mark发表的公司目前唯一的论文是对单一的情况进行的研究。人在经历某些疼痛过程后，脑部扫描能在杏仁核和肢体感觉皮质探测到一个特别强的信号，前者是在大脑中涉及意识和自我管理的区域，而后者是接收来自身体各部分感觉的区域。这些区域都和疼痛相关，当然它们也涉及到许多其他的生理活动。
Davis表示, “如果你参加神经生物学座谈会去听那些不涉及疼痛的讲座，你会发现这些区域也在讨论之列”。
让安妮这样的病人在扫描过程成中来回行走不仅仅造成了她的疼痛感，也增加 了她背部对疼痛的意识，而这将激活杏仁核。作为反对将疼痛扫描结果用作法庭证据的代表，Davis表示，她对Mark的研究引用她工作的做法并不认同，因为他们的工作评估了不同类型的大脑活动。她说：“我对于他们引用那些完全不能支持他们技术的研究感到非常震惊”。
Wager说到，再者说，这些测试并不能在单一试验对象得到验证。任何因素，如情绪，预期，或是扫描过程中的头部移动，混合起来都可能会出现公司扫描结果中信号。因此，为了证明这种方法的有效性，研究人员必须证明疼痛组和对照组中出现的信号是不同的，并且能找到可以解释这种信号的生物机制。如果不这样做，“这就像是在算命”。
Marks对此进行了反驳，他表示包括Wager的试验在内已经有很多的试验证明fMRI在区分不同疼痛等级方面是可靠的。而他的应用只是在一个人的所有数据基础上来确定哪些数据能证明这种方法是有效的。同时他也争辩道这种方法并不意味着能确定声称自己疼痛的人是否真的存在疼痛的感觉。"我扫描了那些公认有疼痛感觉的人，并对这种疼痛感觉的进行了可视化的展示"。
离市场有多远？
位于加州罗斯维尔的慢性疼痛诊断（Chronic Pain Diagnosics, CPD）公司正计划采用不同的技术来为诉讼当事人提供商业化的扫描结果。慢性疼痛诊断公司将客户经历电刺激后的脑部扫描结果与一个由30个健康或患有慢性疼痛个体的扫描结果组成的数据库进行比对。患慢性疼痛的人在经历刺激时的反应和健康的对照组有明显的差异。因此，公司开发出了一种算法能以92%的精确度区分慢性疼痛和健康对照。慢性疼痛诊断公司的主席和联合创始人Shaun England表示他心目中的扫描服务价格在5000知6000美元之间。
Mackey表示如果这项技术能用在大的样本中，将会很有意思并很有发展前景。但是Aparian也表示目前样本量太小以至于很难判断出有意义的差异。像在MMT的技术中一样，背景信号如头部移动会干扰对实验结果的解读。Aparian说到："如果仅仅盲目的使用它，你很可能会经常发现疼痛组与对照组差异”。慢性疼痛诊断公司的首席技术官Daniel Callan，表示公司有方法掌控影响数据库的外界因素，如随机决定病人扫描的顺序和扫描不同年龄和性别的实验对象。但是他承认公司还需要进一步的试验来确定算法对单独病人的评估效果。England表示公司希望不久开始另一项研究。科学家们对于疼痛扫描的可信度的担忧在法律中和法庭上并没有那么重要，这番言论来自于纽约的律师Michael Flomenhaft，他在慢性疼痛和神经成像方面很在行。“有很多的科学信息如果没有达到一定的确定程度是不能在学术会议上发表的，然而在法律程序中却是值得相信并有价值的”。
然而，确实有证据证明脑扫描结果能过度的诱导陪审团。研究显示如果受伤的一方提供了神经科学方面的证据就更容易博得公众的同情。Mackey说在Koch的案件中，漂亮的脑扫描图片是很有说服力的。
引进疼痛扫描成像的举措让人不禁回想起过去十年试图利用fMRI作为测谎仪的努力。大多数研究人员都质疑该技术的测谎可靠性。然而验证过程困难重重，因为参与试验的志愿者们都没有像犯罪刑事辩护人一样的撒谎动机。但这些困难没能阻挡一些公司将fMRI结果作为法庭证据的努力，尽管到现在离成功距离仍然遥远。而疼痛扫描成像则相对成功，这还要归功于在此领域的丰富研究。此外，根据法律与生物科学（ Journal of Law and the Biosciences）杂志的分析，另一个原因是民事案件的风险比刑事案件的风险要小的多，所以法庭对证据的要求也相对较低。
但是很多科学家和伦理学家依旧担心不断增加疼痛扫描成像的接受度所带来的影响。Pustilnik担心这种测试会演变成一种评定门槛，不仅诉讼当事人必须要提供疼痛证明，甚至在获取医疗处方和保险赔偿时也必须提交疼痛证明。此刻Pustilnik带领她的团队在哈佛大学为这些技术制定一系列伦理和科学标准，以赶在它们被普遍应用之前。
Levy和Marks坚持认为他们的技术还不能胜任这一重任。Levy说：“从根本上说，我们并不能证明一个病人没有疼痛的感觉”。因为即使技术扫描仪检测不到信号，病人可能还是在经历着疼痛。
新加坡国立大学的神经生物学家Stuart Derbyshire表示这种情况是不可避免的，“如果我们承认脑部成像所提供信息的是可靠的，那么我们不得不接受它在一些我们不希望它出现的案件中发挥作用。”即使如此，许多人还是说研究应该继续深入以便日后的应用，包括在法庭上。Wager 最后说道，“我们已经在判断疼痛与否和说谎与否中做出了很多错误的医疗诊断和法律决定。因此，如果积累更多的信息，可能对我们有所帮助。”
翻译：王文佳 审稿：顾卓雅
Nature 518, 474–476 (26 February 2015) doi:10.1038/518474a
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