近日，韩国基础科学研究院（IBS）认知与社会性研究中心主任Kaang Bong-Kiun与庆熙大学牙科学院教授Ko Hyoung-Gon领导的研究团队，在**《Nature Communications》**期刊发表最新研究，揭示了大脑如何在前扣带皮层（ACC）区分并处理痛觉与瘙痒这两种截然不同的感官体验。
痛觉与瘙痒：大脑如何区分？
尽管痛觉和瘙痒都是令人不适的感觉，但它们触发的反应却不同——疼痛通常会导致回避或撤退，而瘙痒则会引发抓挠。然而，由于它们从脊髓到大脑的神经通路存在重叠，科学界长期以来未能完全解析大脑如何分别处理这两种感觉。
这项研究发现，痛觉和瘙痒信号都会经过脊髓、丘脑和脑干，最终抵达前扣带皮层（ACC）。作为大脑中负责从基础感官处理到高级认知功能的重要区域，ACC的神经元如何在有限的数量下执行多种不同功能一直是未解之谜。本研究则提供了重要线索，揭示ACC神经元在痛觉与瘙痒处理中的选择性作用。
两类不同神经元：痛觉与瘙痒的专属通路
研究团队通过分析ACC对疼痛和瘙痒刺激的神经反应模式，发现ACC中存在两类神经元：
- 非选择性神经元（Non-selective neurons）：对痛觉和瘙痒刺激均有反应，无法区分两者。
- 刺激特异性神经元（Stimulus-specific neurons）：仅对痛觉或瘙痒中的一种刺激作出反应。
进一步研究发现，这些刺激特异性神经元分别接收来自**内侧背丘脑（mediodorsal thalamus, MD）**的不同突触输入。这一结果表明，痛觉和瘙痒实际上由不同的ACC神经元群体处理，而这些神经元接收的突触输入也是分化的，从而形成了独立的痛觉和瘙痒神经回路。
验证实验：精准抑制痛觉或瘙痒感知
为了进一步确认这些神经元的功能，研究团队使用**化学遗传学（chemogenetic）**技术，分别抑制ACC中的痛觉特异性神经元和瘙痒特异性神经元。结果发现：
- 抑制痛觉神经元会减少痛觉感知，但不会影响瘙痒。
- 抑制瘙痒神经元会降低瘙痒感受，但不会干扰痛觉体验。
这一发现表明，大脑内确实存在特定的神经元专门处理痛觉或瘙痒，而非共享相同的神经回路。这项研究挑战了过去认为痛觉与瘙痒信号沿相同神经通路传递的传统观点，表明它们实际上由各自独立的神经机制调控。
研究展望：探索病理状态下的神经回路变化
由于ACC在痛觉与瘙痒的情感处理方面具有重要作用，这项研究进一步表明，不同的ACC神经元群体分别编码痛觉与瘙痒的主观体验。基于这一发现，研究团队计划进一步探究大脑在复杂感官处理中的更多奥秘。
通讯作者Kaang Bong-Kiun表示：“ACC不仅仅是记忆存储的重要区域，还参与更高级的情感处理，如疼痛感受和冲突调节。通过这项研究，我们在突触层面上更深入理解了情绪记忆的神经机制。”
共同通讯作者、第一作者Ko Hyoung-Gon则补充道：“我尤其关注这些痛觉和瘙痒特异性神经回路在病理状态下如何发生变化。未来，我们将拓展研究，探索这些回路之间的相互作用。”
这项研究不仅加深了人们对痛觉和瘙痒感知的理解，还为未来开发更加精准的疼痛管理和瘙痒治疗手段提供了新的理论基础。
参考文献：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
编辑：王洪
排版：李丽
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