婴幼儿时期的穿刺治疗、术后创口痛、反复炎症带来的持续痛感,往往仅被当作一过性躯体不适,很少有人意识到这类早期伤害刺激可能埋下成年社交障碍的隐患。
不少幼时频繁经受疼痛的人群,成年后会主动回避社交互动、难以产生与人交往的意愿,该现象背后的大脑调控机制长期缺乏明确阐释。
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2026年7月30日,首都医科大学宣武医院朱宏伟团队在《Translational Psychiatry》上发表研究“Deep Brain Stimulation Ameliorates Social Deficits from Early-life Pain by Restoring Excitatory/Inhibitory Balance in the Anterior Cingulate Cortex”。
本研究构建小鼠幼年炎症疼痛模型,证实出生 12 天前是疼痛诱发成年社交动机缺陷的关键窗口期,该行为异常由前扣带皮层(ACC)兴奋性 / 抑制性(E/I)神经失衡介导:社交时谷氨酸释放不足、GABA 抑制信号下调受阻;研究筛选出安全有效的 ACC 脑深部电刺激(DBS)参数,可逆转社交损伤,为发育创伤相关社交障碍提供全新神经机制理论与神经调控临床干预方案。
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幼年疼痛稳定诱发成年特异性社交缺陷
团队于小鼠出生第10天足底注射完全弗氏佐剂(CFA)构建幼年炎症疼痛模型。
短期检测可见造模后小鼠痛敏显著升高,但成年后基础痛觉阈值恢复正常。三室社交实验显示,幼年疼痛小鼠无社交偏好、社交评分显著下降,雌雄小鼠表型一致;但其社交新奇识别能力未受损,说明仅社交动机受损,而非社交认知障碍。
仅出生 12 天前接受疼痛刺激会产生长期社交缺陷,15 日龄后造模无异常,明确发育关键窗口;该缺陷可持续至小鼠 16 周龄。旷场、高架十字迷宫结果显示模型小鼠焦虑行为无变化,排除情绪焦虑对社交行为的干扰。
因此,幼年(出生12天前)疼痛会导致成年后持久、特异性的社交动机缺陷。
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前扣带皮层 E/I 失衡是社交缺陷核心神经机制
团队聚焦参与社交动机和情绪调控的关键脑区前扣带皮层(ACC)。
兴奋性神经元(CaMKII⁺):光纤钙信号记录显示,社交刺激下模型小鼠 ACC 兴奋性神经元激活幅度显著降低;激活该神经元可修复社交缺陷,抑制正常小鼠同类神经元则复刻社交损伤。
抑制性 GABA 能神经元:正常小鼠社交时 ACC 抑制神经元活动会明显减弱,模型小鼠该下调幅度不足;双向调控实验证实,抑制 GABA 神经元可缓解社交缺陷,激活正常小鼠 GABA 神经元会诱发社交障碍。
神经递质代谢与释放:靶向代谢组显示模型 ACC 谷氨酸、GABA 总含量上升;递质荧光探针实时监测发现社交场景中谷氨酸释放峰值降低、GABA 抑制信号衰减不足;ACC 微量注射谷氨酸激动剂、GABA 拮抗剂均可部分改善社交行为,证实递质动态释放失衡介导功能异常。
因此,社交缺陷源于ACC中兴奋不足(谷氨酸释放↓)和抑制过剩(GABA下调不足) 的E/I失衡
靶向 ACC 脑深部电刺激可逆转幼年疼痛引发的社交缺陷
团队搭载可同步记录钙信号的一体化DBS电极植入小鼠ACC,筛选最佳刺激参数。
结果显示,33μA 无法激活兴奋性神经元,99μA 激活强度过高会诱发小鼠异常行为,66μA 可稳定、可逆提升 CaMKII⁺神经元钙活动,为最优安全刺激参数。
该参数下 DBS 同步轻度激活 GABA 能神经元,但整体修复 ACC 兴奋抑制失衡。三室社交测试结果显示,施加最优 DBS 干预后,幼年疼痛小鼠社交探索时长、社交偏好评分完全恢复至对照小鼠水平,证明靶向 ACC 脑深部电刺激可快速、有效逆转长期社交功能损伤。
因此,靶向ACC的DBS(66μA)可安全有效地修复E/I失衡,逆转幼年疼痛造成的社交缺陷。
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全文总结
该研究以幼年炎症疼痛小鼠为模型,明确出生 12 天前的幼年疼痛会造成持久、特异性社交动机缺陷,证实ACC 谷氨酸能兴奋不足、GABA 能抑制过度的 E/I 失衡是核心病理基础;最后筛选安全有效的 ACC-DBS 刺激参数,验证神经调控手段可修复环路失衡、恢复社交功能,为后续性激素分层、单细胞解析、DBS 长效重塑机制研究指明方向。
状态
兴奋性(谷氨酸)
抑制性(GABA)
E/I平衡
社交行为
正常小鼠社交时
谷氨酸释放↑
GABA抑制
偏兴奋
正常社交偏好
幼年疼痛小鼠社交时
谷氨酸释放不足
GABA抑制下调不足
偏抑制
社交动机缺陷
+ACC DBS(66μA)
活动恢复
轻度激活GABA能神经元
E/I恢复平衡
社交行为修复
小编寄语:
生活里很多人忽略了婴幼儿期持续疼痛带来的长期影响,儿科术后、反复皮肤炎症、频繁穿刺等看似短暂的伤痛,都可能在大脑发育关键期留下持久改变。
这项来自宣武医院的研究跳出单纯镇痛的视角,告诉我们幼年疼痛会特异性削弱社交动力,且背后有明确可干预的大脑环路。
未来,一方面临床可重视婴幼儿疼痛的早期镇痛防护,减少远期心理社交隐患;另一方面,脑深部电刺激这类成熟神经调控技术,有望成为儿童发育创伤、自闭症伴社交缺陷人群的新型干预手段,从大脑环路层面修复长期损伤。
https://doi.org/10.1038/s41398-026-04311-z
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