科学家发现大脑中有个“总开关”,可以彻底关闭疼痛的感觉

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2020年05月19日 15:34:38
来源:前瞻网

讨厌头疼?你感受到的痛苦并不全在你的头脑里。与身体其他部位的疼痛相比,人们一致认为头部、面部、眼球、耳朵和牙齿的疼痛更具破坏性,更容易让人情绪低落。

美国杜克大学的一个研究小组发现,小鼠大脑中的一个小区域可以深刻地控制动物的痛觉。

有点出乎意料的是,这个大脑中枢关闭疼痛,而不是开启疼痛。它也位于一个很少有人会想到去寻找一个抗疼痛中心的区域——杏仁核,它通常被认为是负面情绪和反应的区域,比如战斗或逃跑反应和一般的焦虑。

“人们确实相信有一个缓解疼痛的中心位置,这就是安慰剂起作用的原因。”资深作者、莫里斯·N·布罗德医学院杰出的神经生物学教授Fan Wang说,“问题是,大脑的哪个部位是可以停止疼痛的中枢。”

“以前的大多数研究都集中在疼痛会刺激哪些区域。” Fan Wang说,“但是有很多区域在处理疼痛,你必须将它们全部关闭才能停止疼痛。而这个中心可以自行关闭疼痛。”

这项研究是Fan Wang的实验室早期研究的后续,该研究观察了被全身麻醉激活而不是抑制的神经元。在2019年的一项研究中,他们发现全身麻醉通过激活大脑视上核来促进慢波睡眠。

但睡眠和疼痛是分开的,这是导致新发现的一个重要线索,该发现发表在5月18日的《自然·神经科学》网络版上。

研究人员发现,全身麻醉还会激活杏仁核中部的一组抑制性神经元,他们将其称为“CeAga神经元”(CeA代表“中央杏仁核”;ga表示全身麻醉激活)。老鼠的中央杏仁核比人类的大,但Fan Wang说没有理由认为我们会有一个不同的系统来控制疼痛。

利用Fan Wang的实验室首创的技术来追踪小鼠被激活的神经元的路径,研究小组发现CeAga与大脑的许多不同区域相连,“这令人惊讶。”

通过给老鼠一个轻微的疼痛刺激,研究人员可以绘制出所有疼痛激活的大脑区域。他们发现,至少有16个大脑中枢处理疼痛的感觉或情感方面的信息,接收来自CeAga的抑制输入。

“疼痛是一种复杂的大脑反应。” Fan Wang说,“它包括感觉辨别、情感和自主(非自愿神经系统)反应。通过抑制大脑许多区域的所有这些过程来治疗疼痛是非常困难的。但是激活一个能自然地向这些痛觉处理区域发送抑制信号的关键节点会更有效。”

研究人员使用一种名为光遗传学的技术,利用光激活大脑中的一小部分细胞,他们发现,通过激活CeAga神经元,他们可以关闭小鼠在感到不舒服时表现出的自我照顾行为。当灯被打开以激活抗疼痛中枢时,舔爪子或擦脸的行为“完全消失”了。

“太激烈了。” Fan Wang说。“他们会立即停止舔舐和擦拭。”

当科学家们抑制这些CeAga神经元的活动时,小鼠的反应就像暂时的侮辱又变得强烈或痛苦。他们还发现,低剂量的氯胺酮(一种麻醉药物,可以产生感觉,但会阻断疼痛)会激活CeAga中枢,没有它就无法工作。

Fan Wang说,现在研究人员正在寻找能激活这些细胞抑制疼痛的药物,作为未来潜在的止痛药。

她说,“我们尝试做的另一件事是(转录组)对这些细胞进行排序。”研究人员希望在这些特殊的细胞中找到一种罕见或独特的细胞表面受体的基因,这种基因能使一种非常特殊的药物激活这些神经元并减轻疼痛。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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