人們通常用“痛苦”這個詞匯來形容各種不適的感覺，無論是身體上的劇痛還是精神上的困擾。然而，在腦科學(xué)領(lǐng)域，疼痛可分為兩種不同的感覺，由截然不同的神經(jīng)通路傳導(dǎo)，并呈現(xiàn)出不同的行為表現(xiàn)。

在接受記者采訪時，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院腦所的研究員黃天文指出：“許多長期患有慢性劇痛的患者，需要同時忍受‘生理上的痛’和‘心理上的苦’，而某些藥物可能會導(dǎo)致成癮和其他不良副作用。因此，臨床急需開發(fā)更安全、更有效的藥物，來緩解這種雙重痛苦?！?/p>

在早期的止痛藥研發(fā)中，人們常常只注重緩解“生理上的痛”，而忽視了對“心理上的苦”進行干預(yù)。黃天文及其團隊的主要研究方向是深入探討生理和病理條件下疼痛的神經(jīng)機制。

“痛”與“苦”之不同

當(dāng)我們不小心接觸到滾燙的開水時，大腦的第一反應(yīng)是立刻將手抽回，接著下意識地觸摸受傷的地方。在這個過程中，疼痛觸發(fā)了兩種反應(yīng)：第一是本能地快速縮回手以避免受傷，第二是受傷后觸摸受傷部位，以利用相對較低的溫度來減輕疼痛。

黃天文解釋說，當(dāng)?shù)谝粚哟蔚淖晕冶Ｗo反應(yīng)無法阻止組織損傷時，會引發(fā)第二層次的“撫慰/治療反應(yīng)”，以緩解痛苦。這兩種自我保護行為對抗傷害性刺激非常普遍，它們分別反映了生理上對“痛”的感知和情感上對“苦”的表達。

然而，長期以來，人們并不清楚哪些神經(jīng)通路驅(qū)動了這兩種行為。一些科學(xué)家提出了疼痛信息傳遞的“平行理論”。

**“平行理論”認(rèn)為，疼痛信息從脊髓向大腦傳遞時，存在兩套平行的系統(tǒng)來應(yīng)對傷害性刺激，其中一套系統(tǒng)傳導(dǎo)生理上的疼痛感覺，而另一套傳導(dǎo)情感上的不適感覺，并分別執(zhí)行反射行為和“撫慰/治療行為”。當(dāng)這兩條“主要路徑”同時起作用時，人們會感到“痛苦”。

黃天文說：“在長期的疼痛動物實驗中，人們往往只關(guān)注到了反射行為，認(rèn)為只要藥物能夠阻斷‘生理上的痛’的神經(jīng)通路，就可以緩解疼痛。然而，現(xiàn)在看來，這種觀點可能產(chǎn)生誤導(dǎo)。”黃天文指出，了解小鼠如何表達疼痛情感，有助于評估止痛藥物的效果，這也是他團隊研究的重點。

揭示疼痛的神經(jīng)機制

為了深入了解疼痛的神經(jīng)機制，黃天文的團隊將研究焦點放在了脊髓背角神經(jīng)元上。脊髓背角神經(jīng)元是生物體感覺信息的第一站，包括疼痛信息，從外周傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

根據(jù)黃天文的介紹，背角神經(jīng)元就像一扇閘門，能夠決定哪些信息繼續(xù)傳遞。理解這些神經(jīng)元的工作方式可以幫助屏蔽掉很多疼痛信息。

通過鎖定背角神經(jīng)元，黃天文的團隊開始逐一研究不同的神經(jīng)通路，最終將注意力集中在TAC1神經(jīng)元上。

多次的小鼠實驗顯示，缺乏TAC1神經(jīng)元的小鼠，即便再次置身于之前多次經(jīng)歷劇痛刺激的環(huán)境中，也不再表現(xiàn)出厭惡的行為，而在正常小鼠身上，相同的環(huán)境會引發(fā)“痛苦情感”，產(chǎn)生厭惡感。

根據(jù)這些實驗結(jié)果，TAC1神經(jīng)元與“心理上的苦”有關(guān)。這項研究首次揭示了脊髓背角的TAC1神經(jīng)元在疼痛傳遞中的重要功能，并為研究小鼠的痛苦情感表達提供了新的行為學(xué)范式，同時對于臨床止痛藥物的研發(fā)具有重要意義。

這一研究成果得益于黃天文在美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的博士后工作期間完成，并最終發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

值得一提的是，黃天文于2019年7月結(jié)束了在哈佛大學(xué)的7年博士后工作，全職加入了中科院深圳先進院內(nèi)爾神經(jīng)可塑性諾獎實驗室。他的主要研究方向是非成癮性止痛研究，旨在通過研究疼痛和成癮神經(jīng)環(huán)路的原創(chuàng)性研究來解決止痛藥物成癮問題。

迄今為止，黃天文已經(jīng)在中科院深圳先進院成功組建了疼痛神經(jīng)機制研究組，并建立了電生理和動物行為學(xué)研究平臺。此外，他引入了多種小鼠遺傳工具品系，參與規(guī)劃建設(shè)深圳光明科學(xué)城內(nèi)的“腦解析與腦模擬重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”。

黃天文告訴記者，選擇加入中科院深圳先進院的一個重要原因是該研究機構(gòu)擅長將生物學(xué)研究與工程技術(shù)等IT領(lǐng)域的研究相結(jié)合。

“在進行疼痛研究時，儀器設(shè)備的角色至關(guān)重要。觀察實驗動物的心跳、腦電活動和行為表現(xiàn)，以及進行精確的分析，都依賴于各種先進的工程技術(shù)。這些技術(shù)對于支持整個生物科學(xué)研究具有強大的作用?！秉S天文補充說，未來中國將會涌現(xiàn)更多能夠促進不同學(xué)科融合的地方，這對科學(xué)家們來說將是非常吸引人的機遇。

總之，黃天文及其團隊的研究為理解疼痛的生理和心理機制提供了新的洞見，這有望為未來止痛藥物的研發(fā)和疼痛管理提供更有效的策略。同時，他在中科院深圳先進院的工作也為促進不同領(lǐng)域的交叉合作鋪平了道路，有望在科學(xué)研究和臨床應(yīng)用中取得更多突破。

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網(wǎng)址: 疼痛科學(xué)：揭示生理與心理痛苦的不同神經(jīng)通路 http://www.u1s5d6.cn/newsview734297.html