对疼痛和焦虑之间联系的更好理解揭示了治疗的机会
疼痛既有身体上的,也有情感上的。焦虑在患有慢性疼痛的人群中很常见,焦虑的人更有可能患有慢性疼痛。多伦多大学的Min Zhuo博士和他的团队在被称为前扣带皮层(ACC)的大脑区域的神经元之间的连接中发现了这种联系的生物学基础。更棒的是,他们发现了一种可以减少慢性疼痛相关焦虑的分子。卓博士的最新成果于2015年5月27日在不列颠哥伦比亚省温哥华举行的第九届加拿大神经科学年度会议上发表。
“这项研究提供了第一个突触机制来解释ACC神经元在病理条件下的多种功能,如慢性疼痛卓博士说。
慢性疼痛可以被视为一种习得性记忆:就像重复一段钢琴乐曲可以通过促进神经元传递适当的信号来学习一样,持续的疼痛也可以变成慢性疼痛,因为你的神经元在传递方面变得更有效疼痛信号.这种通过重复使用来加强神经元之间联系的方法被称为长期增强作用,简称LTP。卓氏实验室之前的研究表明,在慢性疼痛的动物模型中,LTP发生在大脑中被称为前扣带皮层(ACC)的部分,抑制LTP可以减少慢性疼痛。
有趣的是,在患有焦虑症的人类和焦虑动物模型中,ACC的活动也有所增加。然而,ACC中的LTP在慢性疼痛和焦虑中有何不同尚不清楚,也不清楚为什么两者相互作用会导致焦虑患者更疼痛,而焦虑患者更焦虑疼痛患者.
LTP最常见的形式是突触下游神经元中受体数量的增加,突触是神经元相互交流的结构。这被称为后ltp,因为它出现在突触之后。另一种研究较少的LTP形式发生在突触之前,涉及从上游神经元释放大量信号。这被称为预ltp。通过使用专门阻断前ltp或后ltp的分子,卓博士发现了发生在ACC中的一种新形式的前ltp。先前只在其他大脑区域发现了ltp前期。
卓博士说:“这是一项新颖的研究,证明ltp前后都可以发生在同一个皮质突触上!”“与后ltp相比,前ltp使用了一组不同的分子来诱导和表达与损伤相关的增强作用;这为我们提供了新的机会,可以在未来发现选择性控制焦虑和疼痛的新药。”
卓博士的团队还表明,在慢性疼痛的情况下,ltp前期和后期都存在,但ltp前期只在疼痛变成慢性时才存在,而不是在慢性疼痛的情况下剧烈的疼痛.他们发现,阻断ltp前期可以减少焦虑,而且在动物身上产生焦虑(没有疼痛)的条件也会导致ltp前期。这些实验使他们得出结论,前ltp在前扣带回神经元介导焦虑。
在ACC中存在两种形式的LTP, LTP前与焦虑有关,LTP后与疼痛有关,这一发现解释了为什么这两种情况是相关的,因为这两种情况都会导致谷氨酸信号传递的增加神经元在ACC。
卓博士的团队还发现了一种名为NB001的新分子,它可以特异性地阻断神经元前ltp,并在慢性疼痛的动物模型中具有强大的镇痛或减轻疼痛的作用。进一步研究ltp前和ltp后的信号通路应该会揭示治疗疼痛和疼痛的新药物靶点焦虑.
“这项工作是与三个不同国家进行全球合作的结果,每个国家都贡献了有价值和新颖的研究。这种全球合作模式是卓越科学研究的未来。”卓博士总结道。
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