研究者發(fā)現(xiàn)可“完全”關(guān)閉疼痛的神經(jīng)元

美國(guó)杜克大學(xué)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，老鼠大腦中的一個(gè)小區(qū)域可以深刻地控制動(dòng)物的痛覺(jué)。

有點(diǎn)出乎意料的是，這個(gè)大腦中樞能夠關(guān)閉疼痛，而不能開(kāi)啟疼痛。它位于一個(gè)出乎意料的抗疼痛中心的區(qū)域——杏仁核，這里通常被認(rèn)為是負(fù)面情緒和反應(yīng)的“大本營(yíng)”，比如負(fù)責(zé)戰(zhàn)斗或逃跑反應(yīng)以和常見(jiàn)的焦慮。

“人們相信有一個(gè)緩解疼痛的中心位置，這就是安慰劑起作用的原因。”該論文資深作者、杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)杰出教授王帆說(shuō)，“問(wèn)題是，大腦的哪個(gè)部位是可以停止疼痛的中樞。”

“以前的大多數(shù)研究都集中在疼痛會(huì)刺激哪些區(qū)域。”王帆說(shuō)，“但是有很多區(qū)域在處理疼痛，你必須將它們?nèi)筷P(guān)閉才能停止疼痛。而這個(gè)中心可以自行關(guān)閉疼痛。”

這項(xiàng)工作是王帆實(shí)驗(yàn)室早期研究的后續(xù)，它研究了全身麻醉時(shí)被激活而非被抑制的神經(jīng)元。在2019 年的一項(xiàng)研究中，作者發(fā)現(xiàn)全身麻醉通過(guò)激活大腦視上核促進(jìn)慢波睡眠。但睡眠和疼痛是分開(kāi)的，這是導(dǎo)致新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)重要線(xiàn)索，該發(fā)現(xiàn)近日在線(xiàn)發(fā)表于《自然·神經(jīng)科學(xué)》。

研究人員發(fā)現(xiàn)，全身麻醉還會(huì)激活杏仁核中部的一組抑制性神經(jīng)元，他們將其稱(chēng)為“CeAga 神經(jīng)元”（CeA 代表“中央杏仁核”；ga 表示全身麻醉激活）。老鼠的中央杏仁核相對(duì)人類(lèi)較大，但王帆表示沒(méi)有理由認(rèn)為人們控制疼痛的系統(tǒng)與此不同。

利用該實(shí)驗(yàn)室首創(chuàng)的技術(shù)追蹤老鼠被激活的神經(jīng)元路徑，研究小組發(fā)現(xiàn)，CeAga 與大腦的許多不同區(qū)域相連。“這令人驚訝。”王帆說(shuō)。

通過(guò)給老鼠輕微的疼痛刺激，研究人員可以繪制出所有疼痛激活的大腦區(qū)域。他們發(fā)現(xiàn)，至少有16 個(gè)大腦中樞處理疼痛的感覺(jué)或情感方面的信息，接收來(lái)自CeAga 的抑制輸入。

“疼痛是一種復(fù)雜的大腦反應(yīng)。”王帆說(shuō)。它包括感覺(jué)辨別、情感和自主（非自愿神經(jīng)系統(tǒng)）反應(yīng)。通過(guò)抑制大腦許多區(qū)域的所有這些過(guò)程治療疼痛非常困難。但激活一個(gè)能自然向這些痛覺(jué)處理區(qū)域發(fā)送抑制信號(hào)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)會(huì)更有效。

研究人員使用一種名為光遺傳學(xué)的技術(shù)，利用光激活大腦中的一小部分細(xì)胞，他們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)激活CeAga 神經(jīng)元，可以停止老鼠在感到不舒服時(shí)表現(xiàn)出的自我照顧行為。當(dāng)燈被打開(kāi)以激活抗疼痛中樞時(shí)，舔爪子或擦臉的行為“完全消失”了。

“太顯著了。”王帆說(shuō)，“它們會(huì)立即停止舔爪子或擦臉。”

當(dāng)科學(xué)家抑制這些CeAga 神經(jīng)元的活動(dòng)時(shí)，老鼠的反應(yīng)就像暫時(shí)的損傷再次變得強(qiáng)烈或痛苦。他們還發(fā)現(xiàn)，低劑量的氯胺酮（一種麻醉藥物，可以產(chǎn)生感覺(jué)，但會(huì)阻斷疼痛）會(huì)激活CeAga 中樞，沒(méi)有它就無(wú)法起作用。

研究人員正在尋找能激活這些細(xì)胞來(lái)抑制疼痛的藥物，作為未來(lái)潛在的止痛藥。