Neuron：大脑是如何把热当作疼痛来处理的?

凯斯西储大学医学院的一组研究人员认为，他们已经找到了热痛是如何被感知的解释。

　　

自1664年法国哲学家、科学家勒内·笛卡尔首次声称大脑负责感知疼痛以来，世界已经发生了变化。

然而，一个关键的问题仍然存在:人类大脑究竟是如何感知疼痛的?具体来说，就是热痛，就像烹饪时接触明火或热锅所经历的疼痛。

凯斯西储大学医学院神经科学系的一组研究人员认为他们已经找到了答案——一种涉及脊髓神经元和信号通路的神经回路负责灼烧痛的感觉。

他们相信，最近发表在《神经元》杂志上的这一发现，可能会导致对慢性、病理性疼痛(如刺痛、刺痛和灼痛)更有效的治疗，因为它可能涉及相同的信号通路。

“我们知道，对皮肤的热、冷、压和痒刺激会导致大脑产生适当的感觉。然而，脊髓中编码热信号的神经元还不清楚，”该研究的主要作者、医学院博士后王洪生(音译)说。“我们的研究在脊髓中发现了热感觉所需的一组中间神经元。我们还发现了一种导致炎症或神经损伤的热过敏的信号通路。”

大脑控制着我们所做的一切，从我们对周围世界的感知到我们如何移动身体和体验感觉。这一过程涉及神经元，神经元是在大脑和神经系统之间充当信息传递者的细胞。神经元通过身体各处的复杂回路传递信息。

研究小组通过分析小鼠模型及其对加热板的反应，观察了脊髓中的神经元及其在热痛中的作用。在这个过程中，研究小组发现了一种“新”或新发现的脊髓神经元(称为ErbB4+)的激活，这种神经元处理到脊髓的热信号。

他们想进一步研究这些神经元是否专门负责热痛。有几种方法可以验证这一点，包括破坏ErbB4+神经元。

研究人员表达了一种专门针对ErbB4+神经元的毒素。一旦神经元被破坏，对热痛的反应就会受损。这表明，ErbB4+神经元与热痛的感知方式密切相关，当热痛被破坏时，疼痛的感觉并不会减少。

研究小组还研究了神经调节蛋白1 (NRG1)的作用，这是一种参与许多细胞功能的蛋白质。他们发现NRG1及其受体酪氨酸激酶ErbB4(通常被称为NRG1信号)也参与热痛的感觉。

研究结果

“疼痛是一种我们都经历过的感觉。对我们大多数人来说，疼痛是暂时的，”医学院神经科学系教授兼系主任、研究通讯作者林梅(音)说。“然而，对于病理性疼痛的患者来说，疼痛体验是无止境的，几乎没有缓解的希望。长期以来，科学家们一直认为这是神经元活动功能失调的结果。”

他们的研究表明，通过注射ErbB4+抑制剂或NRG1中和肽可以减少病理性疼痛。

这些发现的应用可能超越对病理性疼痛的治疗。

“NRG1和ErbB4都是许多大脑疾病的风险基因，包括重度抑郁症和精神分裂症，”梅说。“有必要进行进一步研究，以证明热痛和病理性疼痛的机制是否也在大脑疾病患者经历的不同类型的疼痛中发挥作用。”