?神經(jīng)元繪圖 圖片來源：Stock image

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美國杜克大學的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，老鼠大腦中的一個小區(qū)域可以深刻地控制動物的痛覺。

有點出乎意料的是，這個大腦中樞能夠關閉疼痛，而不能開啟疼痛。它位于一個出乎意料的抗疼痛中心的區(qū)域——杏仁核，這里通常被認為是負面情緒和反應的“大本營”，比如負責戰(zhàn)斗或逃跑反應以和常見的焦慮。

“人們相信有一個緩解疼痛的中心位置，這就是安慰劑起作用的原因?！痹撜撐馁Y深作者、杜克大學醫(yī)學院神經(jīng)生物學杰出教授王帆說，“問題是，大腦的哪個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刺激哪些區(qū)域?！蓖醴f，“但是有很多區(qū)域在處理疼痛，你必須將它們?nèi)筷P閉才能停止疼痛。而這個中心可以自行關閉疼痛?！?/p>

這項工作是王帆實驗室早期研究的后續(xù)，它研究了全身麻醉時被激活而非被抑制的神經(jīng)元。在2019年的一項研究中，作者發(fā)現(xiàn)全身麻醉通過激活大腦視上核促進慢波睡眠。但睡眠和疼痛是分開的，這是導致新發(fā)現(xiàn)的一個重要線索，該發(fā)現(xiàn)近日在線發(fā)表于《自然—神經(jīng)科學》。

研究人員發(fā)現(xiàn)，全身麻醉還會激活杏仁核中部的一組抑制性神經(jīng)元，他們將其稱為“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人類較大，但王帆表示沒有理由認為人們控制疼痛的系統(tǒng)與此不同。

利用該實驗室首創(chuàng)的技術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?！斑@令人驚訝?！蓖醴f。

通過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個大腦中樞處理疼痛的感覺或情感方面的信息，接收來自CeAga的抑制輸入。

“疼痛是一種復雜的大腦反應?！蓖醴f。它包括感覺辨別、情感和自主（非自愿神經(jīng)系統(tǒng)）反應。通過抑制大腦許多區(qū)域的所有這些過程治療疼痛非常困難。但激活一個能自然向這些痛覺處理區(qū)域發(fā)送抑制信號的關鍵節(jié)點會更有效。

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

“太顯著了。”王帆說，“它們會立即停止舔爪子或擦臉?！?/p>

當科學家抑制這些CeAga神經(jīng)元的活動時，老鼠的反應就像暫時的損傷再次變得強烈或痛苦。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，但會阻斷疼痛）會激活CeAga中樞，沒有它就無法起作用。

王帆說，研究人員正在尋找能激活這些細胞來抑制疼痛的藥物，作為未來潛在的止痛藥。

“我們嘗試做的另一件事是對這些細胞進行排序?！彼f。研究人員希望在這些特殊的細胞中找到一種罕見或獨特的細胞表面受體的基因，它們使一種非常特殊的藥物激活這些神經(jīng)元并減輕疼痛。

https://doi.org/10.1038/s41593-020-0632-8

來源：科學網(wǎng)