网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

NB封面:曹君利团队解析中脑奖赏系统调控慢性疼痛的环路差异性

0
分享至

中脑多巴胺奖赏系统主要由腹侧被盖区(ventral tegmental area, VTA)多巴胺能神经元及其下游靶区组成。VTA位于黑质和红核之间,是一个由多种类型神经元构成的核团,其中60%–65%为多巴胺能神经元,30%–35%为γ-氨基丁酸能神经元以及2%–3%的谷氨酸能神经元。VTA是中脑奖赏系统中多巴胺的主要来源。中脑多巴胺奖赏系统在感觉、情感、应激、动机和奖赏等相关生理和病理行为中发挥重要作用。传统观念认为疼痛是一种负性行为,也即疼痛可以抑制VTA多巴胺能神经元活性,并且减少多巴胺的释放。而疼痛的缓解则是一种“奖赏”效应,能够激活多巴胺奖赏系统,增加多巴胺的释放。

近年来,徐州医科大学江苏省麻醉学重点实验室曹君利教授研究组对中脑奖赏系统在慢性疼痛调控中的作用进行了一系列研究。研究结果提示,在慢性疼痛状态下,VTA多巴胺能神经元活性反而是增加的,会抑制VTA 多巴胺能神经元缓解疼痛。这些研究改变了人们对中脑多巴胺奖赏系统在慢性疼痛发生发展中作用的传统认知。

中脑多巴胺奖赏系统是由VTA 多巴胺能神经元及其下游靶区组成的。该系统中重要的下游靶区包括伏隔核(nucleus accumbens, NAc)、 前额叶皮质(prefrontal cortex, PFC)、杏仁核(amygdala, Amy)以及海马(hippocampus, Hipp)等脑区。VTA 多巴胺能神经元与这些靶区形成不同的中脑多巴胺奖赏环路在慢性疼痛调控中的作用仍不清楚。

本期的封面文章来自曹君利教授研究组的最新研究,进一步解析了中脑奖赏系统调控慢性疼痛的环路差异性及其离子通道基础。通过综合应用投射选择性神经电生理记录、基于化学遗传学的神经调控、神经药理学和行为学测试等技术手段,观察到在慢性疼痛状态下,VTA-NAc和VTA-mPFC 多巴胺能神经元的兴奋性出现相反的改变,KCNQ型钾离子通道功能改变是其离子通道基础,VTA-NAc,而非VTA-mPFC 多巴胺能神经环路参与疼痛感觉调控。

该研究选用慢性坐骨神经压榨性损伤(chronic constriction injury, CCI)来制作小鼠的慢性神经病理性疼痛模型,通过投射选择性的离体电生理技术观察CCI小鼠VTA-NAc和VTA-mPFC 多巴胺能神经元的兴奋性改变。CCI小鼠VTA-NAc 多巴胺能神经元兴奋性增高,而VTA-mPFC 多巴胺能神经元兴奋性降低。研究团队利用化学遗传学的手段抑制VTA-NAc 多巴胺能神经元可改善CCI小鼠的热痛觉过敏,而激活VTA-mPFC 多巴胺能神经元对CCI小鼠的痛阈没有影响。这些结果证明VTA-NAc,而非VTA-mPFC 多巴胺能神经元的兴奋性改变参与调节CCI小鼠的疼痛感受反应。

图1: 慢性疼痛状态下,VTA-NAc和VTA-mPFC 多巴胺能神经元的兴奋性呈现相反的变化。

KCNQ型钾离子通道介导的IM电流能够影响细胞的兴奋性。研究团队接着利用离体电生理技术对CCI小鼠VTA-NAc和VTA-mPFC 多巴胺能神经元的IM电流进行检测。CCI小鼠VTA-NAc 多巴胺能神经元IM电流降低,而VTA-mPFC 多巴胺能神经元IM电流增高。

通过在VTA-NAc 多巴胺能神经元中过表达KCNQ通道(图2)或在VTA应用KCNQ通道开放剂瑞替加滨(retigabine),CCI小鼠VTA-NAc 多巴胺能神经元IM电流降低和兴奋性增高的改变被逆转,同时CCI小鼠的热痛觉过敏得到明显改善。这些结果提示VTA-NAc 多巴胺能神经元兴奋性增高介导CCI小鼠的热痛觉过敏的作用是由KCNQ通道介导的IM电流降低引起的。

图2 在VTA-NAc,而非VTA-mPFC 多巴胺能神经元中过表达KCNQ通道能够改善CCI小鼠的热痛觉过敏

以往研究指出超极化激活的阳离子通道介导的Ih电流为VTA 多巴胺能神经元提供兴奋性驱动力,而钾离子通道介导的电流提供抑制性驱动力,这两类电流之间的平衡对于维持多巴胺能神经元的功能至关重要。由此,研究团队推测在慢性疼痛下,持久的伤害性信息传入破坏了这种电流平衡,使得VTA-NAc 多巴胺能神经元处于兴奋状态。

该研究提示VTA 多巴胺神经元的内在兴奋性改变是调控慢性疼痛的重要机制,并可能为慢性疼痛的临床治疗提供靶点。

参考文献

Wang HR, Hu SW, Zhang S, Song Y, Wang XY, Wang L, et al. KCNQ channels in the mesolimbic reward circuit regulate nociception in chronic pain in mice. Neurosci Bull 2021. 37: 597–610.

本文经“NeuroScience Bulletin”授权发表。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
局势生变,俄军突射核弹立威,王牌轰炸机被毁,战火已烧向大后方

局势生变,俄军突射核弹立威,王牌轰炸机被毁,战火已烧向大后方

兵卒史
2026-08-31 10:14:49
杨尚昆问周总理:小平自称参加过遵义会议,此事确否,是何职务?

杨尚昆问周总理:小平自称参加过遵义会议,此事确否,是何职务?

大运河时空
2025-09-03 11:55:59
穆帅盛赞维尼修斯,无私助攻居莱尔进球;穆帅正在逐步培养居莱尔,打造新C罗-厄某尔组合

穆帅盛赞维尼修斯,无私助攻居莱尔进球;穆帅正在逐步培养居莱尔,打造新C罗-厄某尔组合

福酱的小时光
2026-09-01 07:53:15
34岁萨拉赫狂奔50米单刀破门!3天2遭重击:0-5出局 开季5场仅1胜

34岁萨拉赫狂奔50米单刀破门!3天2遭重击:0-5出局 开季5场仅1胜

风过乡
2026-09-01 08:21:27
挪威新王后首次使特权!长子马鲁斯为老国王抬棺,脚上细节引热议

挪威新王后首次使特权!长子马鲁斯为老国王抬棺,脚上细节引热议

空樽对月花独瘦
2026-09-01 10:03:29
“他们的鞋没一双低于400的”,江浙沪幼儿园火了,一眼看出区别

“他们的鞋没一双低于400的”,江浙沪幼儿园火了,一眼看出区别

番外行
2026-08-24 20:46:05
厨房里3种调料,导致中国人死亡率全球第一,专家:不能再这么吃

厨房里3种调料,导致中国人死亡率全球第一,专家:不能再这么吃

看世界的人
2026-08-02 16:21:29
杨戬母亲生下三位神祇:老二是二郎神,老三是三圣母,老大是谁?

杨戬母亲生下三位神祇:老二是二郎神,老三是三圣母,老大是谁?

历史教堂
2026-08-31 16:09:45
重庆市教委相关负责人:已第一时间研判处置

重庆市教委相关负责人:已第一时间研判处置

金哥说新能源车
2026-09-01 04:33:21
25岁那年,42岁的女房东突然向我表白:跟着我一辈子不愁吃穿

25岁那年,42岁的女房东突然向我表白:跟着我一辈子不愁吃穿

千秋文化
2026-08-28 20:44:45
广州队破产清算!从许家印无期到恒大足校更名 金元时代彻底落幕

广州队破产清算!从许家印无期到恒大足校更名 金元时代彻底落幕

念洲
2026-08-31 19:45:56
劳务派遣真是泛滥了,连消防员都是劳务派遣了!

劳务派遣真是泛滥了,连消防员都是劳务派遣了!

黯泉
2026-08-31 23:26:18
日本女神河北彩花被爆假面甜心!私下酸三上悠亚“早已过气”,还鄙视粉丝嫌太烦。。

日本女神河北彩花被爆假面甜心!私下酸三上悠亚“早已过气”,还鄙视粉丝嫌太烦。。

日本物语
2026-08-29 20:37:45
造不好手机的欧洲给手机定规矩:2027年手机电池必须能自己换,不照做就别在欧洲卖了

造不好手机的欧洲给手机定规矩:2027年手机电池必须能自己换,不照做就别在欧洲卖了

王新喜
2026-08-31 11:39:55
美网:连爆大冷中国3胜2负,郑钦文2-1大逆转冠军选手,四连胜

美网:连爆大冷中国3胜2负,郑钦文2-1大逆转冠军选手,四连胜

软妹酸奶
2026-09-01 07:17:04
晚饭七分饱被推翻了?医生发现:过了56岁,吃饭尽量要做到这4点

晚饭七分饱被推翻了?医生发现:过了56岁,吃饭尽量要做到这4点

荆医生科普
2026-08-05 18:20:08
截止日:阿森纳出售马丁、热苏斯、维埃拉!枪手探索引进福法纳!

截止日:阿森纳出售马丁、热苏斯、维埃拉!枪手探索引进福法纳!

足球侦探
2026-09-01 09:56:56
科学家扫描1.2万个孩子大脑后发现:睡不够的娃,正在「变笨」……

科学家扫描1.2万个孩子大脑后发现:睡不够的娃,正在「变笨」……

阅读第一
2026-08-30 08:39:13
曾志伟:成为比亚迪 M9 DM-i首位车主

曾志伟:成为比亚迪 M9 DM-i首位车主

DeepAuto车探
2026-08-30 16:55:08
拥核在即,俄拉响警报,450架歼16亮剑:中方随时教日本做人

拥核在即,俄拉响警报,450架歼16亮剑:中方随时教日本做人

影孖看世界
2026-08-29 22:17:55
2026-09-01 11:00:49
脑科学世界
脑科学世界
国内领先的脑科学资讯自媒体
2908文章数 9028关注度
往期回顾 全部

科技要闻

OpenClaw最大更新,新用户很爽 老用户翻车

头条要闻

牛弹琴:特朗普赢得一次重大胜利 美国人都看傻眼了

头条要闻

牛弹琴:特朗普赢得一次重大胜利 美国人都看傻眼了

体育要闻

中国女婿用一份满分答卷,刺痛中国女排

娱乐要闻

王鸥官宣最狠的不是有孩子 是独自养育

财经要闻

库克卸任,苹果下一个增长点在哪?

汽车要闻

AI读懂时间/智驾迈入4D时空 小鹏第二代VLA完成重大升级

态度原创

家居
健康
亲子
数码
公开课

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

脑梗黄金窗口延长!24小时内都有救

亲子要闻

雪碧砍价大战,从十块到一块成交!

数码要闻

DLSS 5攻入RTX 20系显卡!已覆盖RTX 20/30/40三代

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版