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“痛”和“苦”别再傻傻分不清

  人们常用“痛苦”一词来泛指不适的感受,可以指身体上的疼痛,也可表达精神上的折磨。不过,在脑科学的研究范畴,“痛”与“苦”可是由截然不同的神经通路所驱动的感受,并表现为不同的行为。

  在接受记者采访时,中国科学院深圳先进技术研究院脑所研究员黄天文说:“大量重度慢性疼痛患者,需要长期忍受‘生理痛’和‘心里苦’带来的双重煎熬,而一些药物具有成瘾性和其他各种副作用,临床上亟待开发更加安全、有效,能够缓解双重痛苦的药物。”

  在镇痛药的早期研发中,人们往往只关注“生理痛”而忽略了“心里苦”的缓解。黄天文及其团队的主要研究方向,就是从生理和病理条件下摸清疼痛的神经机制。

  “痛”与“苦”有何区别

  当手不小心接触到滚烫的开水后,大脑的第一反应是——把手快速缩回,随后下意识地摸耳垂。在这个过程中,疼痛激发了两种反应:一个是不假思索地快速缩手,以避免受伤;另一个是被烫到后摸耳垂,利用相对的低温来缓解疼痛。

  黄天文说,当第一线的反射性防御行为无法阻止组织损伤时,由此产生的持续性疼痛会引发第二线的“抚慰/疗伤行为”,以缓解痛苦。面对伤害性的刺激,这两种自我保护行为再平常不过,这分别反映了生理上对“痛”的感知,以及心理上对“苦”的表达。

  然而,长期以来,人们并不清楚是哪些神经通路驱动了这两种行为。有科学家提出疼痛信息传递的“平行理论”。

  这一理论认为,疼痛信息从脊髓向大脑传递时,存在两套平行的系统来应对伤害性刺激,其中一套系统传导生理上的痛感,而另一套传导情绪上的不适,并分别执行反射行为和“抚慰/疗伤行为”。这两条“主干道”同时发挥作用,人们就会觉得“痛苦”。

  “在长期的疼痛动物实验中,人们往往只关注到了反射行为,认为药物只要能阻断‘生理痛’的神经通路,就可以缓解疼痛,现在看来,这很容易产生误判。”黄天文说,弄清小鼠如何表达痛苦情绪,从而帮助评估镇痛药的效果是团队的研究重点。

  摸底阻断疼痛的“主战场”

  为了弄清疼痛的神经机制,黄天文团队将研究重点放在了脊髓背角神经元:动物的躯体感觉,包括痛觉信息,从外周进入中枢神经系统后,背角神经元是必经的第一站。

  据黄天文介绍,背角神经元就像一道闸门,能决定哪些信息继续往上传递。如果理解了它们的工作模式,就能让很多疼痛信息在这一关就被屏蔽掉。

  将目标锁定在背角神经元后,黄天文团队开始逐个分析里面的各条神经通路,最终将目标确定在一类叫TAC1的神经元上。

  反复的小鼠实验显示,缺失TAC1神经元的小鼠,即便再次进入先前受到多次疼痛刺激的环境中,也不再对该环境表现出厌恶感,而相同的环境,可以在正常小鼠中唤起“痛苦情绪”,产生厌恶感。

  按照这一思路,黄天文团队又设计了不少类似实验,例如评估动物对受伤部位的持续性舔舐行为等,结果都表明,TAC1神经元与“心里苦”有关。

  “相较于一般的快速反射反应,我们的数据支持‘抚慰/疗伤行为’才是反映疼痛程度更好的指标,为疼痛信息传递的‘平行理论’提供了证据。”黄天文说。

  这项研究首次发现了脊髓背角TAC1这类神经元在疼痛传导中的功能,并为研究小鼠的痛苦情绪表达,提供了新的行为学范式,同时对于临床镇痛药物的研发,也具有非常重要的现实意义。

  这一研究由黄天文在美国哈佛大学医学院学习工作期间完成,并发表于国际顶级学术期刊《自然》(Nature)。

  加盟诺奖实验室助力疼痛研究

  2019年7月,黄天文结束了哈佛大学7年的博士后工作,全职加入中科院深圳先进院内尔神经可塑性诺奖实验室,主攻非成瘾性镇痛研究,期望通过疼痛和成瘾神经环路的原创性研究,解决镇痛药成瘾问题。

  截至目前,黄天文已在中科院深圳先进院组建起疼痛神经机制研究组,建立电生理和动物行为学研究平台,并引进了多种小鼠遗传工具品系,同时参与到落地深圳光明科学城的“脑解析与脑模拟重大科技基础设施”的规划建设当中。

  黄天文告诉记者,选择中科院深圳先进院的一个重要原因在于,他所做的脑科学研究属于生物科技,而中科院深圳先进院的特长,恰是可以将生物类的研究和器械工程等IT类研究结合在一起。

  “做疼痛研究,仪器设备能起到重要作用,例如观察实验动物的心跳变化、脑电波变化、行为活动,并进行精确分析,等等,而这些依赖于各种先进的工程技术,对于整个生物科学的研究将是强有力的支持。”黄天文说,今后的中国,将有更多能够实现交叉共融的地方,这些对科学家非常具有吸引力。

文章来源于互联网中科网:“痛”和“苦”别再傻傻分不清 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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