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注意大脑遏制疼痛过敏

由波士顿儿童医院和国家心理健康研究所(NIMH)领导的一项研究可能为治疗神经性疼痛提供新的机会,神经性疼痛是一种难以治疗的慢性疼痛类型,由于神经系统的损害可以使最轻微的疼痛非常痛苦。今天在“自然”杂志的一篇报道中,波士顿儿童FM柯比神经生物学中心的志刚和博士Clifford Woolf博士领导的科学家证明,起源于大脑皮质的神经元会影响对触觉的敏感性。

该电路可以帮助解释为什么控制疼痛的心身技术似乎可以帮助很多人。

“我们知道高级大脑的精神活动 - 认知,记忆,恐惧,焦虑 - 会让你感到或多或少的痛苦,”伍尔夫说。“现在我们已经确认了可能导致疼痛程度的生理途径。我们已经确定了大脑中的疼痛音量控制 - 现在我们需要学习如何将其关闭。”

一个心身通路

之前认为疼痛感来源于脊髓神经元接收来自身体的感觉信息并将其传递给大脑。这项新的研究发现,皮质中的一小组神经元可以放大触觉,向脊髓的相同部位发送投射,这些部分接收来自身体的触觉信息(称为背角)。

“这个电路的解剖结构已经有一段时间了,但之前没有人真正看过它的功能,”他说。

“在正常情况下,脊髓的触觉和疼痛层被抑制性神经元强烈隔离,”该论文的四位共同第一作者之一Alban Latremoliere博士阐述道。“在神经损伤后,这种抑制作用就会丧失,导致触觉信息激活疼痛神经元。当被认为只是疼痛的脊髓神经元将这些信息传递给大脑时,我们会感到疼痛。”

他,Woolf及其同事认为,他们发现的皮质神经元可能是治疗神经性疼痛的触觉成分的潜在目标,通过药物或可能的脑电刺激,打破反馈循环,引入和夸大疼痛反应,通常非痛苦的触摸。

当团队切断这些神经元或在神经性疼痛的小鼠模型中遗传它们时,小鼠停止从光线,无害的触摸中反弹,例如用柔软的画笔抚摸或在脚底放置一点胶带。但是老鼠保持对真正痛苦刺激的敏感性,当暴露于热,冷或针刺时反射性地撤回它们的爪子。

梳理神经回路

研究人员使用最近开发的技术来观察和靶向大脑和脊髓中特定的神经元群。这使得他们能够在小鼠模型中激活或沉默不同神经元时观察结果,并观察当小鼠暴露于有害或无害刺激时哪些回路被激活。

他指出,一些临床医生尝试使用脑刺激作为治疗神经性疼痛的方法,并不总是成功。

“我们的研究结果可能有助于我们针对特定区域或神经元群体的刺激,”He说。“看一下临床数据并尝试复制动物的刺激可能会很有趣,看看哪种刺激会使这些神经元沉默。”

Woolf补充说,通过功能成像技术,研究人员可以探究哪种干预最大限度地抑制了这种电路。

“我们现在有能力沉默或激活整组神经元,并用单神经元分辨率成像电子射击模式,”他说。“10年前,这一切都无法实现。”

Liu Yuanyuan,Alban Latremoliere和Zicong Zhang(波士顿儿童医院)和李新建(NIMH)是该论文的共同第一作者。(Latremoliere现在在约翰霍普金斯医学院。)Kuan Hong Wang(NIMH)与He和Woolf共同担任共同高级作者。该研究得到了Craig Neilsen基金会,美国瘫痪退伍军人基金会,Miriam博士和Sheldon G. Adelson医学研究基金会,国家神经疾病和中风研究所,NIMH(ZIA MH002897)和波士顿儿童医院的支持。 IDDRC(NIH P30 HD018655,P30EY012196)。

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