研究人员通过激活运动皮层来研究缓解疼痛的神经机制

运动皮层控制肌肉的自主运动。目前还不清楚为什么它的电刺激或磁刺激可以缓解难治性慢性疼痛——尽管并不可靠。海德堡医学院 (MFHD) 的一个跨学科研究小组现已追踪小鼠的潜在机制和神经通路。

科学家表明，运动大脑皮层的某些神经通路间接连接到大脑中的情绪中枢，通过直接激活处理与疼痛相关的信息和情绪，从而减轻疼痛感。因此，该团队不仅为疼痛治疗中的神经刺激定义了一个新的大脑回路，而且还将大脑自身的奖励系统作为未来治疗的起点。结果现已发表在《科学》杂志上。

该研究是在 CRC1158“从伤害感受到慢性疼痛”的框架内进行的，其发言人是 MFHD 药理学研究所所长 Rohini Kuner 博士教授。

如果慢性疼痛，例如由神经损伤(所谓的神经性疼痛)引起的，对药物治疗没有反应，可以考虑所谓的神经刺激。这涉及在头皮上放置非侵入性电极，并使用电或磁刺激来刺激某些大脑区域。

“这种疗法非常需要改进，因为人们对刺激的工作原理知之甚少，例如电极的最佳放置位置、哪些神经通路可以缓解疼痛，以及它们对刺激的反应如何，”高级 Kuner 教授解释说。文章的作者。“我们的研究结果在解释慢性疼痛的脑刺激的神经生物学基础并将其进一步发展为治疗程序方面做出了重要贡献。”

对于他们的工作，研究人员专注于所谓的运动皮层，这是迄今为止刺激对慢性疼痛影响最大的大脑皮层部分。它由以不同方式互连的多个层组成。

第一作者、Rohini Kuner 研究小组的科学家郑干和团队使用活体小鼠的基因改造，专门打开或关闭大脑这一区域的各种神经通路，以测试它们对痛觉的影响。“我们已经表明，运动皮层，更具体地说是 M1 区，确实是缓解疼痛的关键。这在以前被怀疑过，但没有得到直接证明，”郑说。

该团队还在 M1 皮层的两个最低层中确定了两个神经细胞回路，它们主要负责缓解疼痛：在倒数第二层 5 中，这些神经细胞通过脊髓影响疼痛感知和处理。虽然它们的激活降低了对感觉刺激的超敏反应，但它不能完全消除持续的疼痛。只有当最底层的第六层的某些神经细胞被激活时，才会完全缓解。

库纳教授说：“我们惊讶地发现，这些神经通路与处理情绪的大脑更深区域的奖励系统间接相关。” “它们可能会影响疼痛体验的情感成分。这种联系以前是未知的，并提出了有趣的新问题。”

从结果中可以得出在慢性疼痛中使用脑刺激的建议：要获得最佳效果，它必须到达运动皮层的两个下层。此外，基于这项工作，现在可以开发治疗控制参数，从而改进方法。

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