2020年6月2日

科学家在大脑中发现新的止痛中心

乍看上去

  • 科学家在小鼠中鉴定出一组神经元,它们通过抑制大脑多个疼痛处理区域的活动来钝化疼痛。
  • 神经元可能成为新的慢性疼痛非成瘾疗法的有希望的目标。
小鼠大脑中的疼痛抑制神经元。 科学家发现了一组神经元,它们通过发出抑制小鼠大脑多个疼痛处理中心活动的投射物(绿色)来钝化疼痛。 杜克华博士,杜克大学

超过5000万美国人患有慢性疼痛,并且许多人都开了阿片类药物处方来治疗。但是长期使用阿片类药物治疗慢性疼痛的益处尚不清楚,并且患者有发展耐药性(需要更高剂量)和痛觉过敏(增加疼痛敏感性)的风险。使用这些药物也可能导致依赖性甚至成瘾。科学家们正在寻找更有效的,非成瘾性的慢性疼痛治疗方法。

为了实现这一目标,由杜克大学的王凡博士领导的研究小组着手寻找可能是非阿片类药物疼痛干预新靶标的小鼠大脑区域。这项研究部分由美国国立卫生研究院国家牙科和颅面研究所(NIDCR)资助,是美国国立卫生研究院帮助终止长期成瘾(HEAL)计划的一部分。结果显示在2020年5月18日, 自然神经科学.

Wang采取了一种违反直觉的方法来找到一个止痛中心。以前的大多数研究都集中在寻找被疼痛激活的区域。相反,Wang的团队寻找可被氯胺酮和异氟烷等手术麻醉剂激活的区域,这些区域可阻止疼痛并促进睡眠。在一项较早的研究中,他们发现麻醉药可以打开与睡眠有关的大脑区域,从而促进小鼠的意识丧失。研究人员询问麻醉剂是否可以同样地打开钝化疼痛的神经元。

研究人员使用荧光标记物标记了在小鼠接触麻醉剂后开启的细胞。这项搜索在大脑杏仁核的中央区域找到了一组神经元。由于杏仁核已知是由疼痛激活的,并且在处理恐惧中起关键作用,因此它是抗疼痛中枢的意外领域。

科学家使用了一种称为光遗传学的技术来操纵健康清醒小鼠的中央杏仁核神经元。激活这些神经元抑制了啮齿动物对痛苦刺激的反应。沉默神经元会使小鼠对非疼痛的触摸产生反应,就好像感到疼痛一样。这种超敏反应称为异常性疼痛,在三叉神经痛等慢性神经性疼痛病症中很常见,这种病症会影响面部并由神经损伤引起。当科学家在面部神经性疼痛的小鼠模型中打开中央杏仁核神经元时,异常性疼痛明显减少。

接下来,研究人员追踪了神经元与大脑其他部位的联系。他们发现神经元向其他20多个参与处理疼痛的感觉和情感方面的大脑区域发送了投影。光遗传学上打开中央杏仁核神经元钝化了许多区域神经元的疼痛相关活动。

Wang说:“中央杏仁核节点似乎通过向大脑广泛的疼痛处理区域发送抑制信号来抑制疼痛。” “我们的工作提出了一种可能性,即利用这种内部镇痛系统的力量可以替代阿片类药物来缓解慢性疼痛。”

— Catherine Evans博士

相关链接

参考文献: 全身麻醉药可激活杏仁核中有效的中央止痛回路。 华T,陈B,陆D,樱井K,赵S,韩宝星,金J,尹L,陈Y,陆J,王F. Nat Neurosci。 2020年5月18日。doi:10.1038 / s41593-020-0632-8。在线印刷。 PMID:32424286

资金: NIH的国家牙科和颅面研究所(NIDCR),国家的神经疾病和中风研究所(NINDS)和国家的心理健康研究所(NIMH);国家科学基金会,荷兰-学者奖;和W.M.凯克基金会。