中央杏仁核中的神經(jīng)元細(xì)胞圖示。圖中紅/黃染色的細(xì)胞是CeAga神經(jīng)元，具有痛覺抑制功能。 （圖片來源：Fan Wang Lab/杜克大學(xué)）

最近，杜克大學(xué)（Duke University）的研究組發(fā)現(xiàn)，小鼠大腦中一小塊區(qū)域能夠明顯降低小鼠的痛覺。

這個結(jié)論有些出乎意料：大腦中心并不激發(fā)痛覺，而是“關(guān)閉”它。此功能對應(yīng)的腦區(qū)是中央杏仁核，這塊區(qū)域主導(dǎo)負(fù)面情緒和應(yīng)激反應(yīng)，比如“戰(zhàn)與逃”應(yīng)答、緊張壓力等——這使它通常難以與痛覺抑制聯(lián)系在一起。

主要作者Fan Wang是醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)專業(yè)的杰出教授。她解釋道：“中樞神經(jīng)系統(tǒng)中存在疼痛抑制區(qū)域，這也是安慰劑得以奏效的原因。問題是，抑制疼痛的腦區(qū)尚未找到。此前的研究方向發(fā)現(xiàn)了很多疼痛激發(fā)腦區(qū)，要想止痛是非常麻煩的，必須把這么多腦區(qū)全都抑制住。而疼痛抑制腦區(qū)只有一個，這樣止痛就簡單多了?！?/p>

Wang負(fù)責(zé)的實(shí)驗(yàn)室前期進(jìn)行過一項(xiàng)類似研究，定位了被全麻藥物激活（而非抑制）的神經(jīng)元。研究組在2019年的報告中指出，全麻藥物通過激活視上核(supraoptic nucleus)，引發(fā)慢波睡眠(slow-wave sleep)。然而睡眠和疼痛的通路是不同的——這為研究組發(fā)表在《自然·神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neuroscience）的這項(xiàng)新成果提供了靈感。

研究者們發(fā)現(xiàn)除了視上核，全麻藥物還激活了中央杏仁核中的一小群抑制性神經(jīng)元，他們將這群新發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)元命名為CeAga神經(jīng)元（CeA：中央杏仁核；ga：經(jīng)全麻激活）。雖然小鼠的中央杏仁核比人類的相對大一些，但Wang認(rèn)為這不會影響到痛覺抑制。

更出人意料的是，CeAga神經(jīng)元與許多腦區(qū)都有聯(lián)系。研究組對小鼠進(jìn)行了輕微疼痛刺激并定位了所有疼痛相關(guān)的腦區(qū)，他們發(fā)現(xiàn)CeAga神經(jīng)元連接著至少16個腦區(qū)，對痛覺或疼痛繼發(fā)情緒有著非常廣泛的抑制作用。

“疼痛是一種復(fù)雜的大腦反射機(jī)制，它包含了痛覺識別、情緒改變和自主神經(jīng)應(yīng)答。減弱所有這些反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)止痛是非常難的，但是利用CeAga對這些腦區(qū)的抑制作用，鎮(zhèn)痛就變得簡單得多?！盬ang解釋道。

研究者們利用光遺傳技術(shù)（一種光刺激）激活小鼠CeAga神經(jīng)元，發(fā)現(xiàn)小鼠幾乎立刻停止了用以止痛的自我撫慰行為，例如舔爪子或者抹臉。Wang回憶道：“效果出奇的好，它們馬上就安靜下來了?！倍?dāng)研究者們減弱了對CeAga神經(jīng)元的光刺激，小鼠又開始了自我撫慰行為——這表示疼痛程度重新增強(qiáng)了。

研究組還發(fā)現(xiàn)，低濃度氯胺酮（一種痛覺阻滯麻醉劑）的藥理作用正是激活CeAga神經(jīng)元。Wang表示，這為他們提供了止痛藥物研發(fā)的思路，藥物研究將很快推進(jìn)。

“我們下一步打算對這些神經(jīng)元進(jìn)行基因測序。”Wang表示，研究組希望通過測序發(fā)現(xiàn)CeAga神經(jīng)元特有的細(xì)胞表面受體，據(jù)此設(shè)計(jì)一種高特異性的CeAga激活劑用以止痛。

作者：Karl Leif Bates

翻譯：韓佳桐

審校：劉宇航

引進(jìn)來源：杜克大學(xué)

引進(jìn)鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-05-scientists-brain-center-profoundly-pain.html

來源：環(huán)球科學(xué)