研究揭示了伤害性感受信息处理的电路机制

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研究揭示了伤害性感受信息处理的电路机制

最近发表在《神经元》杂志上的一项研究揭示了伤害性感受信息处理的远距离回路。这项工作是由中国科学院脑科学与智能技术卓越中心神经科学研究所孙洋刚博士实验室的研究人员完成的。

痛觉对于生物体感知环境变化的潜在危险是至关重要的,因此对生存很重要。但是,慢性疼痛仍然是医学上的一项重大挑战,影响着15%以上人口的生活质量。痛觉信息加工机制的研究可以为慢性疼痛的治疗找到新的治疗靶点。在理解伤害性感受信息处理的细胞和分子机制方面取得了进展。然而,伤害性信号是如何从脊髓传输到大脑的还不完全清楚。

以往的研究表明,脊髓投射神经元向多个脑区发送投射,包括丘脑、导水管周围灰质和臂旁核(PBN)。利用病毒追踪的方法,研究人员在这项研究中证明脊髓以双侧方式与PBN连接,这与脊髓投射以对侧模式为主的其他脑区不同。

通过进一步检查ipsi和对侧spinoparabrachial通路在处理伤害性感受信息中的功能作用,他们发现对同侧而非对侧的spinoparabrachial通路的抑制抑制了福尔马林诱发的与疼痛相关的舔食行为。对同侧而非同侧脊髓的激活始终会引起与疼痛相关的舔舐行为。

此外,他们发现表达tacr1的神经元是PBN中主要的神经元亚型,可以直接接受脊髓输入。这些表达tacr1的神经元被有害的机械和热刺激选择性地激活,并且在处理伤害性感受信息中起着至关重要的作用。

长期以来,人们一直认为PBN神经元接收来自脊髓的投射,直接将疼痛信号从脊髓传递到杏仁核中央核。研究人员发现,接受脊髓输入的PBN神经元与丘脑内侧核(ILN)的神经元形成单突触兴奋性连接,而不是杏仁核。

这些结果表明,同侧的脊髓-旁神经通路直接将疼痛信号从脊髓传递到脑ILN,而不是杏仁核,这为理解伤害性感受信息处理的细胞和回路机制提供了关键线索。