疼痛与情绪之间存在着怎样的神经学联系?这个问题的答案对数亿慢性疼痛患者而言至关重要。根据全球流行病学调查,约20%至30%的成年人正在经历慢性疼痛的困扰,其中近六成患者伴随不同程度的抑郁、焦虑症状。这种"疼痛—情绪共病"现象已成为全球公共卫生领域的突出问题,不仅加重了患者的主观痛苦,还显著增加了医疗资源消耗、自杀风险和社会经济负担。 长期以来,医学界对为何某些患者能够积极应对疼痛,而另一些患者却深陷情绪困境的原因认识不足。复旦大学类脑智能科学与技术研究院认知神经科学中心的肖晓、Trevor Robbins、冯建峰团队决定从脑神经层面系统探究该问题。研究团队整合了约3万名正常人与疼痛患者持续近十年的大规模神经影像数据库信息,同时结合啮齿动物慢性神经病理性疼痛模型进行验证,从脑结构、功能、神经环路和细胞机制等多个维度开展深入分析。 研究发现揭示了一个重要的神经学规律:大脑中的海马脑区在疼痛向情绪恶化的转化过程中扮演着至关重要的调节角色。具体来说,在疼痛初期,海马脑区体积会增大,认知功能随之增强,这种生理变化有利于患者应对疼痛刺激。然而,当疼痛持续存在时,海马脑区会逐渐萎缩,其调控能力相应减弱,患者陷入情绪障碍的风险大幅上升。 通过精细的影像学分析和动物模型的因果性验证,研究团队锚定了这道"情绪闸门"的开关——位于海马脑区中心的齿状回。这个微小而特殊的脑区是成年人大脑中极为罕见的、仍能产生新神经元的区域之一。动物实验清晰表明,疼痛早期,齿状回中新生神经元迅速被激活,伴随海马体积增大和认知功能提升;而在慢性疼痛状态下,齿状回出现过度激活现象,导致神经元兴奋与抑制的平衡被打破,神经元凋亡增加,最终情绪调控功能逐渐失效。 为了证实齿状回在疼痛向情绪障碍转化中的关键作用,研究人员进行了一项精妙的实验:精准损毁小鼠的齿状回后,小鼠仍能正常感受疼痛刺激,但不会因长期疼痛而产生焦虑、抑郁等情绪问题。这一实验结果有力证实了齿状回正是调控这一转化过程的关键结构。 更继续的机制研究发现了一个更优的干预靶点:齿状回结构中的小胶质细胞。这类免疫细胞的干预可以更精准地阻断慢性疼痛向情绪障碍的转变,既能有效阻止焦虑抑郁的发生,又不会影响海马脑区的正常功能,甚至能在一定程度上维持认知功能的提升。这一发现为临床应用指明了新方向。 研究团队已经识别出一款药物对小胶质细胞具有显著的抑制效果,有望大幅降低慢性疼痛患者产生情绪障碍的概率。同时,临床应用的新思路也随之浮现:通过脑影像评估患者齿状回体积,可以在疼痛早期预警焦虑、抑郁的发生风险,从而及时采取干预措施。 有一点是,研究团队在设计研究方向时采取了一种人文关怀的思路。肖晓强调,疼痛对人体而言并非全然是负面影响,它能够及时提示人们关注身体的异常状况。因此,团队的研究重点并非抑制疼痛本身,而是帮助患者学会与疼痛共存,防止疼痛转化为严重的情绪障碍。这种理念说明了现代医学从单纯治疗症状向提升生活质量转变的发展趋势。 复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长冯建峰表示,该研究涉及分子、神经元、脑影像、行为学等多个维度,跨度大、学科交叉性强。核心目标就是将动物实验的发现真正转化到临床应用中。后续,团队将继续深化对海马脑区如何接收感觉信息、传递情感信息,以及调控高级认知功能等问题的研究。同时,团队还计划借力人工智能等新技术推进药物开发进程,加快研究成果的临床转化步伐。
慢性疼痛的治理需要医学与公共健康的协同努力。找出疼痛与情绪间的"闸门"机制,有助于实现从被动治疗到主动预防的转变。随着脑科学与临床研究的深入,未来有望为患者提供更精准的健康支持。