Nature子刊:大脑中发现止疼神经,激活可除疼痛

时间 : 2020-05-21

疼痛感在人类的进化过程中十分重要,因为疼痛,我们才能及时察觉危险,进而采取自我保护的措施。

为了让病人们免受疼痛的折磨,医生们成功研制出了麻醉药,然而,麻醉药的副作用很大,甚至会损伤智力。

2020年5月18日,美国杜克大学的研究人员在 Nature 子刊 Nature Neuroscience 在线发表了题为:General anesthetics activate a potent central pain-suppression circuit in the amygdala 的研究论文。

该研究在小鼠大脑的杏仁核中,发现了一个控制疼痛感的神经中枢,值得注意的是,该中枢只能“关闭”疼痛,而不能“打开”疼痛。

大脑中的杏仁核区域

杏仁核是大脑中产生情绪、识别/调节情绪、控制学习和记忆的组织,又叫做“杏仁体”,呈杏仁状。

通常来说,杏仁核被认为是消极情绪和反应(战斗或逃避)的调节中心,而且研究发现,幼儿自闭症似乎也与扩大的杏仁核有关。

该研究的通讯作者、神经生物学教授Fan Wang说道:一直以来,人们相信大脑中存在减轻疼痛的区域,却不知道究竟在哪里。

全身麻醉药激活CeAga神经元

全身麻醉药的主要作用是止痛,在大型手术中经常得以使用。但是众所周知,麻醉药也会导致意识丧失,甚至伤害大脑。

一般来说,止痛的原理是让大脑失去知觉。然而,许多手术患者表示,虽然没有疼痛感,但是却可以听到医生的谈话。

由此,科学家们认为,大脑中可能存在一种特定的镇痛途径,并且与全身麻醉药有关。

试验结果表明,全身麻醉药可以激活CeAga神经元,该神经元属于杏仁核中枢抑制神经元,其中,CeA代表杏仁核,ga代表全身麻醉。下图为CeAga神经元的轴突投影。

虽然小鼠的中央杏仁核比人类大,作者表示,人类和小鼠可能有着相同的疼痛控制系统。

激活CeAga神经=止疼

通过使用一项实验室技术,研究小组发现CeAga神经元与大脑的许多不同区域相关联

随后,他们绘制出了所有疼痛激活的大脑区域图。结果发现,CeAga神经元至少抑制了16个与疼痛相关的大脑中枢。

据悉,当小鼠感到疼痛时,它们会出现“舔脚”或“擦脸”行为,这些行为被称为“自我关爱”。

在光遗传学技术下,研究人员发现,当激活小鼠大脑的CeAga神经元后,小鼠不再出现“自我关爱“行为,这间接表明疼痛感消失了。

然而,当抑制CeAga神经元的活性时,小鼠再次出现“自我关爱”行为,这表明小鼠的疼痛又出现了。

寻找潜在的止疼药

疼痛是复杂的大脑反应,该过程涉及感觉辨别力、情绪和自主神经系统反应,很难通过抑制所有区域来止疼。

本研究表明,如果能够成功激活CeAga神经元,那么疼痛感将会被抑制。

所以,研究人员正在寻找其他可以激活CeAga神经元的途径,并将它们作为潜在的止疼药物。