你是否曾经经历过这样的现象：当身体某一部位感到疼痛时，其它部位的疼痛似乎减轻了？这一现象并非错觉，而是反映了大脑内一种神秘的神经机制的作用。近日，中国科学技术大学的张智教授与安徽医科大学陶文娟教授的研究团队在《Nature Communications》期刊上发表了名为“Intra-somatosensory cortical circuits mediating pain-induced analgesia”的论文，深入探讨了这一机制。

研究团队利用神经元活性依赖标记策略和多脑区深部钙成像等方法，发现施加于完全弗氏佐剂（CFA）小鼠不同部位的伤害性刺激均能有效缓解足底的炎性疼痛。尤其是同侧的刺激通过次级躯体感觉皮层（S2）到初级躯体感觉皮层后肢区（S1HL）的前馈抑制环路，起到了镇痛效果。而对侧的伤害性刺激则激活对侧半脑的S2区域，进而通过半脑间信息交流发挥镇痛效应。

研究中，作者对小鼠进行了鳄鱼夹的机械刺激，发现无论是左前爪、右前爪还是脸颊的刺激均能显著提高左后爪的疼痛阈值，并抑制疼痛相关行为。这一镇痛效果在移除刺激后逐渐消失。通过使用辣椒素诱导的伤害性刺激，研究进一步验证了不同部位的刺激同样能够抑制疼痛，为“以痛止痛”的现象提供了实证基础。

为了找出负责“以痛止痛”现象的大脑区域，研究者结合了多种“以痛止痛”的行为范式，发现S2中第2-4层神经元的c-Fos表达显著增加，而S1HL中神经元的c-Fos表达则显著减少。这一结果表明S2和S1HL在“以痛止痛”机制中可能共同发挥作用。

通过在S2和S1HL进行深部钙成像，研究揭示在“以痛止痛”行为下，S2中神经元的钙活动显著增加，而S1HL的神经元钙活动则降低。进一步的遗传调控实验表明，当抑制S2时，S1HL神经元活性升高，后肢的镇痛效果被阻断。这证明了S2通过对S1HL的抑制来介导“以痛止痛”的机制。

作者们还通过病毒示踪方法发现，S2主要投射至S1HL第4层的GABA能神经元。通过电生理记录，确认了S2→S1HL GABA→S1HL Glu的前馈抑制环路，显示这一环路在不影响小鼠运动功能的情况下能够实现“以痛止痛”效应。研究还进一步验证了对侧的伤害性刺激是如何通过S2区域激活相应的镇痛回路。

在这项研究中，团队揭示了S2→S1前馈抑制环路以及Contra-S2→S2→S1的神经环路分别介导同侧和对侧疼痛诱导的镇痛效果。这一发现不仅丰富了对慢性疼痛机制的理解，还有助于开发新的疼痛管理策略。

尊龙凯时(中国区)人生就是搏，作为生物医疗领域的先锋致力于推动相关研究进展。研究人员在本项研究中利用现代生物技术，以期为疼痛管理提供新的视角和依据。