復旦團隊發現疼痛向負面情緒升級的“閘門”
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為什么有些人能夠“痛并快樂著”,有些人卻因疼痛陷入情緒障礙?多項研究顯示,全球約20%~30%的成年人正受慢性疼痛困擾,約59%的慢性疼痛患者伴有不同程度的抑郁、焦慮癥狀。這種“疼痛—情緒共病”不僅加重患者的主觀痛苦,也顯著增加醫療利用率、自殺風險和社會經濟負擔。記者從復旦大學獲悉,該校類腦智能科學與技術研究院認知神經科學中心肖曉、Trevor Robbins、馮建峰團隊在研究中找到了一道“情緒閘門”——大腦里海馬區域的齒狀回。它決定了疼痛會不會升級成負面情緒問題,為下一步藥物研發奠定理論基礎。
肖曉介紹,聚焦“疼痛—情緒共病”問題,團隊系統整合大規模人群神經影像數據庫約3萬名正常人與疼痛患者持續10年左右的跟蹤數據,并結合嚙齒動物慢性神經病理性疼痛模型,從腦結構、功能、神經環路與細胞機制多個層級,探究疼痛轉化為負面情緒的條件與規律。
研究發現,大腦中的海馬腦區在疼痛向情緒惡化的轉化過程中發揮著調節作用:疼痛早期,海馬腦區體積增大、認知增強;若疼痛持續,海馬腦區則會萎縮,調控能力減弱。通過影像和動物模型的因果性驗證,團隊得以錨定這道“情緒閘門”的開關——海馬腦區中心一個類似牙齒結構的區域,被稱為齒狀回。這個小小的腦區很特殊,是成年人大腦里極少數還能產生新神經元的地方。
動物實驗表明,疼痛早期,齒狀回新生神經元迅速被激活,并伴隨海馬體積增大和認知功能提升;而在疼痛持續狀態下,齒狀回過度激活,興奮—抑制平衡被破壞,神經元凋亡增加,情緒調控逐漸失效。神奇的是,當研究人員精準損毀小鼠的齒狀回后發現,小鼠依然能感受到疼痛,但不會因長期疼痛變得焦慮、抑郁。這一實驗結果證實,齒狀回就是調控疼痛向情緒障礙轉化的關鍵。
“疼痛對人體而言并非全然是負面影響,它能及時提示人們關注身體的異常狀況。因此,我們并未將研究重點放在如何抑制疼痛,而是聚焦如何幫助人們與疼痛共存。”肖曉說。團隊進一步開展機制性研究發現,干預齒狀回結構中的一種免疫細胞——小膠質細胞,是阻斷慢性疼痛向情緒障礙轉變的更優靶點,既能阻斷情緒障礙,又不影響海馬腦區正常功能,甚至在一定程度上維持認知功能的提升。
這為臨床應用帶來新啟示,可在疼痛早期通過腦影像評估齒狀回體積,預警焦慮、抑郁的風險,盡早介入干預。目前,團隊已發現一款藥物對小膠質細胞具有良好的抑制效果,將能大幅降低慢性疼痛患者產生情緒障礙的可能性。
“我們的研究涉及分子神經元、腦影像、行為學等多個維度,跨度很大,核心目標就是把動物實驗的發現,真正落地到臨床。”復旦大學類腦智能科學與技術研究院院長馮建峰表示,希望借力人工智能推進藥物開發,推動研究成果轉化。后續,團隊將繼續聚焦海馬腦區如何接收感覺信息、傳出情感信息,以及高級認知功能調控等問題展開研究。(記者 顏維琦)
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