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“痛”和“苦”別再傻傻分不清
2020-11-24 07:41:31 來源: 中國青年報 
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  人們常用“痛苦”一詞來泛指不適的感受,可以指身體上的疼痛,也可表達精神上的折磨。不過,在腦科學的研究范疇,“痛”與“苦”可是由截然不同的神經通路所驅動的感受,並表現為不同的行為。

  在接受記者採訪時,中國科學院深圳先進技術研究院腦所研究員黃天文説:“大量重度慢性疼痛患者,需要長期忍受‘生理痛’和‘心裏苦’帶來的雙重煎熬,而一些藥物具有成癮性和其他各種副作用,臨床上亟待開發更加安全、有效,能夠緩解雙重痛苦的藥物。”

  在鎮痛藥的早期研發中,人們往往只關注“生理痛”而忽略了“心裏苦”的緩解。黃天文及其團隊的主要研究方向,就是從生理和病理條件下摸清疼痛的神經機制。

  “痛”與“苦”有何區別

  當手不小心接觸到滾燙的開水後,大腦的第一反應是——把手快速縮回,隨後下意識地摸耳垂。在這個過程中,疼痛激發了兩種反應:一個是不假思索地快速縮手,以避免受傷;另一個是被燙到後摸耳垂,利用相對的低溫來緩解疼痛。

  黃天文説,當第一線的反射性防禦行為無法阻止組織損傷時,由此産生的持續性疼痛會引發第二線的“撫慰/療傷行為”,以緩解痛苦。面對傷害性的刺激,這兩種自我保護行為再平常不過,這分別反映了生理上對“痛”的感知,以及心理上對“苦”的表達。

  然而,長期以來,人們並不清楚是哪些神經通路驅動了這兩種行為。有科學家提出疼痛信息傳遞的“平行理論”。

  這一理論認為,疼痛信息從脊髓向大腦傳遞時,存在兩套平行的係統來應對傷害性刺激,其中一套係統傳導生理上的痛感,而另一套傳導情緒上的不適,並分別執行反射行為和“撫慰/療傷行為”。這兩條“主幹道”同時發揮作用,人們就會覺得“痛苦”。

  “在長期的疼痛動物實驗中,人們往往只關注到了反射行為,認為藥物只要能阻斷‘生理痛’的神經通路,就可以緩解疼痛,現在看來,這很容易産生誤判。”黃天文説,弄清小鼠如何表達痛苦情緒,從而幫助評估鎮痛藥的效果是團隊的研究重點。

  摸底阻斷疼痛的“主戰場”

  為了弄清疼痛的神經機制,黃天文團隊將研究重點放在了脊髓背角神經元:動物的軀體感覺,包括痛覺信息,從外周進入中樞神經係統後,背角神經元是必經的第一站。

  據黃天文介紹,背角神經元就像一道閘門,能決定哪些信息繼續往上傳遞。如果理解了它們的工作模式,就能讓很多疼痛信息在這一關就被屏蔽掉。

  將目標鎖定在背角神經元後,黃天文團隊開始逐個分析裏面的各條神經通路,最終將目標確定在一類叫TAC1的神經元上。

  反復的小鼠實驗顯示,缺失TAC1神經元的小鼠,即便再次進入先前受到多次疼痛刺激的環境中,也不再對該環境表現出厭惡感,而相同的環境,可以在正常小鼠中喚起“痛苦情緒”,産生厭惡感。

  按照這一思路,黃天文團隊又設計了不少類似實驗,例如評估動物對受傷部位的持續性舔舐行為等,結果都表明,TAC1神經元與“心裏苦”有關。

  “相較于一般的快速反射反應,我們的數據支持‘撫慰/療傷行為’才是反映疼痛程度更好的指標,為疼痛信息傳遞的‘平行理論’提供了證據。”黃天文説。

  這項研究首次發現了脊髓背角TAC1這類神經元在疼痛傳導中的功能,並為研究小鼠的痛苦情緒表達,提供了新的行為學范式,同時對于臨床鎮痛藥物的研發,也具有非常重要的現實意義。

  這一研究由黃天文在美國哈佛大學醫學院學習工作期間完成,並發表于國際頂級學術期刊《自然》(Nature)。

  加盟諾獎實驗室助力疼痛研究

  2019年7月,黃天文結束了哈佛大學7年的博士後工作,全職加入中科院深圳先進院內爾神經可塑性諾獎實驗室,主攻非成癮性鎮痛研究,期望通過疼痛和成癮神經環路的原創性研究,解決鎮痛藥成癮問題。

  截至目前,黃天文已在中科院深圳先進院組建起疼痛神經機制研究組,建立電生理和動物行為學研究平臺,並引進了多種小鼠遺傳工具品係,同時參與到落地深圳光明科學城的“腦解析與腦模擬重大科技基礎設施”的規劃建設當中。

  黃天文告訴記者,選擇中科院深圳先進院的一個重要原因在于,他所做的腦科學研究屬于生物科技,而中科院深圳先進院的特長,恰是可以將生物類的研究和器械工程等IT類研究結合在一起。

  “做疼痛研究,儀器設備能起到重要作用,例如觀察實驗動物的心跳變化、腦電波變化、行為活動,並進行精確分析,等等,而這些依賴于各種先進的工程技術,對于整個生物科學的研究將是強有力的支持。”黃天文説,今後的中國,將有更多能夠實現交叉共融的地方,這些對科學家非常具有吸引力。(記者 邱晨輝)

【糾錯】 責任編輯: 薛濤
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