近日，韓國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究院（IBS）認(rèn)知與社會(huì)性研究中心主任Kaang Bong-Kiun與慶熙大學(xué)牙科學(xué)院教授Ko Hyoung-Gon領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，在**《Nature Communications》**期刊發(fā)表最新研究，揭示了大腦如何在前扣帶皮層（ACC）區(qū)分并處理痛覺(jué)與瘙癢這兩種截然不同的感官體驗(yàn)。

痛覺(jué)與瘙癢：大腦如何區(qū)分？

盡管痛覺(jué)和瘙癢都是令人不適的感覺(jué)，但它們觸發(fā)的反應(yīng)卻不同——疼痛通常會(huì)導(dǎo)致回避或撤退，而瘙癢則會(huì)引發(fā)抓撓。然而，由于它們從脊髓到大腦的神經(jīng)通路存在重疊，科學(xué)界長(zhǎng)期以來(lái)未能完全解析大腦如何分別處理這兩種感覺(jué)。

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，痛覺(jué)和瘙癢信號(hào)都會(huì)經(jīng)過(guò)脊髓、丘腦和腦干，最終抵達(dá)前扣帶皮層（ACC）。作為大腦中負(fù)責(zé)從基礎(chǔ)感官處理到高級(jí)認(rèn)知功能的重要區(qū)域，ACC的神經(jīng)元如何在有限的數(shù)量下執(zhí)行多種不同功能一直是未解之謎。本研究則提供了重要線索，揭示ACC神經(jīng)元在痛覺(jué)與瘙癢處理中的選擇性作用。

兩類(lèi)不同神經(jīng)元：痛覺(jué)與瘙癢的專(zhuān)屬通路

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析ACC對(duì)疼痛和瘙癢刺激的神經(jīng)反應(yīng)模式，發(fā)現(xiàn)ACC中存在兩類(lèi)神經(jīng)元：

• 非選擇性神經(jīng)元（Non-selective neurons）：對(duì)痛覺(jué)和瘙癢刺激均有反應(yīng)，無(wú)法區(qū)分兩者。
• 刺激特異性神經(jīng)元（Stimulus-specific neurons）：僅對(duì)痛覺(jué)或瘙癢中的一種刺激作出反應(yīng)。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這些刺激特異性神經(jīng)元分別接收來(lái)自**內(nèi)側(cè)背丘腦（mediodorsal thalamus, MD）**的不同突觸輸入。這一結(jié)果表明，痛覺(jué)和瘙癢實(shí)際上由不同的ACC神經(jīng)元群體處理，而這些神經(jīng)元接收的突觸輸入也是分化的，從而形成了獨(dú)立的痛覺(jué)和瘙癢神經(jīng)回路。

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：精準(zhǔn)抑制痛覺(jué)或瘙癢感知

為了進(jìn)一步確認(rèn)這些神經(jīng)元的功能，研究團(tuán)隊(duì)使用**化學(xué)遺傳學(xué)（chemogenetic）**技術(shù)，分別抑制ACC中的痛覺(jué)特異性神經(jīng)元和瘙癢特異性神經(jīng)元。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

• 抑制痛覺(jué)神經(jīng)元會(huì)減少痛覺(jué)感知，但不會(huì)影響?zhàn)W。
• 抑制瘙癢神經(jīng)元會(huì)降低瘙癢感受，但不會(huì)干擾痛覺(jué)體驗(yàn)。

這一發(fā)現(xiàn)表明，大腦內(nèi)確實(shí)存在特定的神經(jīng)元專(zhuān)門(mén)處理痛覺(jué)或瘙癢，而非共享相同的神經(jīng)回路。這項(xiàng)研究挑戰(zhàn)了過(guò)去認(rèn)為痛覺(jué)與瘙癢信號(hào)沿相同神經(jīng)通路傳遞的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，表明它們實(shí)際上由各自獨(dú)立的神經(jīng)機(jī)制調(diào)控。

研究展望：探索病理狀態(tài)下的神經(jīng)回路變化

由于ACC在痛覺(jué)與瘙癢的情感處理方面具有重要作用，這項(xiàng)研究進(jìn)一步表明，不同的ACC神經(jīng)元群體分別編碼痛覺(jué)與瘙癢的主觀體驗(yàn)?；谶@一發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步探究大腦在復(fù)雜感官處理中的更多奧秘。

通訊作者Kaang Bong-Kiun表示：“ACC不僅僅是記憶存儲(chǔ)的重要區(qū)域，還參與更高級(jí)的情感處理，如疼痛感受和沖突調(diào)節(jié)。通過(guò)這項(xiàng)研究，我們?cè)谕挥|層面上更深入理解了情緒記憶的神經(jīng)機(jī)制?！?/p>

共同通訊作者、第一作者Ko Hyoung-Gon則補(bǔ)充道：“我尤其關(guān)注這些痛覺(jué)和瘙癢特異性神經(jīng)回路在病理狀態(tài)下如何發(fā)生變化。未來(lái)，我們將拓展研究，探索這些回路之間的相互作用?！?/p>

這項(xiàng)研究不僅加深了人們對(duì)痛覺(jué)和瘙癢感知的理解，還為未來(lái)開(kāi)發(fā)更加精準(zhǔn)的疼痛管理和瘙癢治療手段提供了新的理論基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：Hyoung-Gon Ko et al, Processing of pain and itch information by modality-specific neurons within the anterior cingulate cortex in mice,?Nature Communications?(2025).?DOI: 10.1038/s41467-025-57041-z.?www.nature.com/articles/s41467-025-57041-z

編輯：王洪

排版：李麗