科学通报｜中科院心理所孔亚卓团队综述气味调控疼痛感知的行为及神经机制

近日，中国科学院心理研究所孔亚卓研究员团队在《科学通报》上发表了题为“气味调控疼痛感知的行为及神经机制”的综述文章，系统梳理了气味调控疼痛感知的行为学与神经机制研究进展。该文章以疼痛体验的“感知-辨别”与“情感-动机”两个维度为理论框架，评估了气味在临床与非临床情境下对个体疼痛感知的调节效果；并进一步结合脑成像研究成果，从神经机制层面阐释气味影响疼痛的潜在通路，提出了两条可验证的神经通路模型：一是基于情绪与奖赏的通路，二是基于注意机制的通路。

该综述不仅能深化疼痛处理过程中多感官交互机制的理论知识，也为开发非药物镇痛策略提供了新思路，有望为药物敏感或存在用药禁忌的疼痛患者提供替代性治疗选择。

研究背景

据研究显示，全球近五分之一的成年人患有持续性或慢性疼痛，受急性疼痛困扰的人群数量则更为庞大。相较于传统药物治疗，采用非药物干预手段（如认知行为疗法、正念冥想、音乐疗法等）通常表现出更低的成瘾和副作用风险以及更具成本效益的优势。在这些多感官、非药物的干预途径中，鉴于嗅觉系统与情绪处理、痛觉系统在遗传机制及神经加工上的密切关联，由气味介导的疼痛感知调控及其临床转化应用受到越来越多的探索。分子生物学研究提示，痛觉与嗅觉在遗传机制上共享部分调控通路。有 26个基因在人类嗅球中表达的同时也与疼痛调控相关。SCN9A (sodium voltage- gated channel alpha subunit 9) 基因编码的电压门控型钠通道Nav1.7在痛觉受体和嗅觉神经元中均有表达，且该通道的异常可导致个体痛觉与嗅觉敏感性的同步改变。此外，嗅觉与痛觉在神经加工层面也存在显著的功能重叠。研究表明，处理这两种感官信息共同涉及包括杏仁核、脑岛（前、中、后部）、眶额皮层、顶叶以及丘脑区域（图1 ）。

图1嗅觉与痛觉加工脑区

红色区域表示疼痛加工特异性脑区, 蓝色区域表示嗅觉加工特异性脑区, 橙色区域表示痛觉与嗅觉加工共同涉及的脑区. ACC, 前扣带皮层; Amy, 杏仁核; Ento, 内嗅皮层; Hipp, 海马; OFC, 眶额皮层; PAG, 中脑导水管周围灰质; PC, 梨状皮层; PFC, 前额叶皮层; RVM, 延髓头端腹内侧区; S1, 初级躯体感觉皮层; S2, 次级躯体感觉皮层(使用BioRender.com制图)

气味调控疼痛感知的行为学证据

从行为学研究层面来看，气味刺激对痛觉在感知-辨别维度（疼痛强度、疼痛阈限）和情感-动机维度（疼痛不愉悦度、疼痛耐受）的调控存在明显的维度特异性。现有研究表明，气味对疼痛感知-辨别维度的调控结果较不一致。部分研究发现，不愉悦气味会增加疼痛强度感知，而愉悦气味会降低疼痛强度，然而，也有研究显示气味对疼痛强度无显著影响或得到相反结论。在疼痛阈限方面，多数研究表明气味对个体的疼痛阈限无明显影响，但长期的嗅觉训练可能通过改善情绪降低个体疼痛敏感性。相反，当前研究较为一致地反映了气味刺激对疼痛不愉悦感知的调控，具体而言，个体在愉悦的气味条件下倾向于感受到较低的疼痛不愉悦体验，在不愉悦的气味条件下则感受到较高的疼痛不愉悦体验，且这一调控效应存在于多种疼痛类型与情境中。

前人研究通过分离气味刺激的情绪与注意效应后发现，气味的效价并不影响疼痛强度感知，而受试者对气味的注意则可降低疼痛强度感知。该结果进一步解释了当前气味调控疼痛强度的行为学研究结果的异质性。值得一提的是，气味刺激常伴随快速且强烈的情绪唤起，分离气味带来的情绪和注意效应可能比较困难。

气味调控疼痛感知的神经机制

神经机制层面，本文结合现有脑神经机制研究提出并探讨了气味刺激对疼痛感知调控可能的两条神经机制通路，进一步解释了行为学的研究结果。其中一条通路是情绪与奖赏神经机制通路，气味刺激通过杏仁核和腹侧纹状体主导的情绪及奖赏加工脑区参与改变疼痛上行内侧通路和下行抑制通路激活，从而调控疼痛感知的不愉悦体验；另一条是注意神经机制通路，气味刺激作用于前脑岛，协同额顶注意网络参与改变疼痛上行外侧通路和下行抑制通路的激活，从而调控主观疼痛强度感知（图2）。值得注意的是，有部分研究认为通过情绪调节个体的疼痛感知不会涉及疼痛的下行抑制通路，未来研究可以结合脑脊同步磁共振成像技术，直接验证气味刺激的情绪调节效应是否能到达脊髓层面，从而为其是否参与下行通路机制提供关键实验证据。

图2气味调控疼痛的神经机制

(a)气味调控疼痛的情绪与奖赏机制; (b)气味调控疼痛的注意机制. 红色区域表示处理疼痛加工特异性脑区, 蓝色区域表示处理嗅觉加工特异性脑区, 橙色区域表示痛觉与嗅觉加工共同涉及的脑区. ACC, 前扣带皮层; aIns, 前脑岛; Amy, 杏仁核; NAc, 伏隔核; OFC, 眶额皮层; PAG, 中脑导水管周围灰质; PC, 梨状皮层; PFC, 前额叶皮层; RVM, 延髓头端腹内侧区; S1, 初级躯体感觉皮层; S2,次级躯体感觉皮层; SPP, 上顶叶(使用BioRender.com制图)

中国科学院心理研究所孔亚卓研究员为本文的通讯作者，在读硕士生陈莹为本文的第一作者。相关研究得到了国家自然科学基金专项项目（ 82441056 ）的资助。

文章信息

陈莹，郭锦辉，周雯，等.气味调控疼痛感知的行为及神经机制. 科学通报, 2026.

《科学通报》是中国科学院主管、中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的综合性中文学术期刊，致力于快速报道自然科学各学科基础理论和应用研究的最新研究动态、消息、进展, 点评研究动态和学科发展趋势。

• 旬刊，每10天出版1期；

• 栏目：进展、评述、快讯、论文、观点、科技前沿、科学访谈、亮点述评、悦读科学等；

• 中国科学院文献情报中心分区表综合性大类1区TOP期刊；

• 中国科技期刊卓越行动计划领军期刊；

• 《中国科技论文与引文数据库》和《中国科学引文数据库》的源期刊，同时被EI、ESCI和Scopus等收录；

• 期刊官网：http://csb.scichina.com.

转载、投稿请留言

| 关注科学通报 | 了解科学前沿