杜克大学:科学家发现能高效镇痛的脑区-肽度TIMEDOO

中央杏仁核中的神经元细胞图示。图中红/黄染色的细胞是CeAga神经元,具有痛觉抑制功能。 (图片来源:Fan Wang Lab/杜克大学)

最近,杜克大学(Duke University)的研究组发现,小鼠大脑中一小块区域能够明显降低小鼠的痛觉。

这个结论有些出乎意料:大脑中心并不激发痛觉,而是“关闭”它。此功能对应的脑区是中央杏仁核,这块区域主导负面情绪和应激反应,比如“战与逃”应答、紧张压力等——这使它通常难以与痛觉抑制联系在一起。

主要作者Fan Wang是医学院神经科学专业的杰出教授。她解释道:“中枢神经系统中存在疼痛抑制区域,这也是安慰剂得以奏效的原因。问题是,抑制疼痛的脑区尚未找到。此前的研究方向发现了很多疼痛激发脑区,要想止痛是非常麻烦的,必须把这么多脑区全都抑制住。而疼痛抑制脑区只有一个,这样止痛就简单多了。”

Wang负责的实验室前期进行过一项类似研究,定位了被全麻药物激活(而非抑制)的神经元。研究组在2019年的报告中指出,全麻药物通过激活视上核(supraoptic nucleus),引发慢波睡眠(slow-wave sleep)。然而睡眠和疼痛的通路是不同的——这为研究组发表在《自然·神经科学》(Nature Neuroscience)的这项新成果提供了灵感。

研究者们发现除了视上核,全麻药物还激活了中央杏仁核中的一小群抑制性神经元,他们将这群新发现的神经元命名为CeAga神经元(CeA:中央杏仁核;ga:经全麻激活)。虽然小鼠的中央杏仁核比人类的相对大一些,但Wang认为这不会影响到痛觉抑制。

更出人意料的是,CeAga神经元与许多脑区都有联系。研究组对小鼠进行了轻微疼痛刺激并定位了所有疼痛相关的脑区,他们发现CeAga神经元连接着至少16个脑区,对痛觉或疼痛继发情绪有着非常广泛的抑制作用。

“疼痛是一种复杂的大脑反射机制,它包含了痛觉识别、情绪改变和自主神经应答。减弱所有这些反应来实现止痛是非常难的,但是利用CeAga对这些脑区的抑制作用,镇痛就变得简单得多。”Wang解释道。

研究者们利用光遗传技术(一种光刺激)激活小鼠CeAga神经元,发现小鼠几乎立刻停止了用以止痛的自我抚慰行为,例如舔爪子或者抹脸。Wang回忆道:“效果出奇的好,它们马上就安静下来了。”而当研究者们减弱了对CeAga神经元的光刺激,小鼠又开始了自我抚慰行为——这表示疼痛程度重新增强了。

研究组还发现,低浓度氯胺酮(一种痛觉阻滞麻醉剂)的药理作用正是激活CeAga神经元。Wang表示,这为他们提供了止痛药物研发的思路,药物研究将很快推进。

“我们下一步打算对这些神经元进行基因测序。”Wang表示,研究组希望通过测序发现CeAga神经元特有的细胞表面受体,据此设计一种高特异性的CeAga激活剂用以止痛。

作者:Karl Leif Bates

翻译:韩佳桐

审校:刘宇航

引进来源:杜克大学

引进链接:https://medicalxpress.com/news/2020-05-scientists-brain-center-profoundly-pain.html

来源:环球科学