研究人员通过激活运动皮层来研究缓解疼痛的神经机制
运动皮层控制肌肉的随意运动。目前还不清楚为什么它的电或磁刺激可以减轻耐治疗性慢性疼痛——尽管不可靠。海德堡医学院(MFHD)的一个跨学科研究小组现在已经追踪到小鼠的潜在机制和神经通路。
科学家们表明，运动大脑皮层的某些神经通路与大脑中的情感中心间接相连，两者都有疼痛通过直接激活相关信息和情绪，从而减少痛觉。因此，该团队不仅为疼痛治疗中的神经刺激定义了一种新的脑回路，而且还将大脑自身的奖励系统作为未来治疗的起点。研究结果现已发表在该杂志上科学．
这项研究是在CRC1158“从痛觉到慢性疼痛”的框架内进行的，其发言人是MFHD药理学研究所所长Rohini Kuner教授博士。
如果慢性疼痛，例如，由于神经损伤(所谓神经性疼痛)，对药物治疗无反应，可考虑所谓神经刺激。这包括在头皮上放置非侵入性电极，并使用电或磁刺激刺激某些大脑区域。
“这种疗法非常需要改进，因为我们对刺激是如何起作用的知之甚少，比如电极应该放在哪里，神经通路到达哪里缓解疼痛以及它们对刺激的反应，”这篇文章的高级作者库尔教授解释道。“我们的发现为解释大脑刺激治疗慢性疼痛的神经生物学基础，并将其进一步发展为一种治疗程序做出了重要贡献。”
在他们的工作中，研究人员专注于所谓的运动皮层的部分大脑皮层目前为止对慢性疼痛的刺激效果最大。它由以不同方式相互连接的几个层组成。
第一作者Zheng Gan是Rohini Kuner研究小组的科学家，他和他的团队使用基因修饰在活老鼠身上专门打开或关闭大脑这一区域的各种神经通路，以测试它们对疼痛感知的影响。“我们已经证明，运动皮层，尤其是M1区域，确实是缓解疼痛的关键。这在以前是被怀疑的，但没有直接证明，”郑说。
研究小组还在M1皮层的两个最低层中发现了两个神经细胞回路，它们主要负责缓解疼痛:在倒数第二层中，这些是神经细胞回路神经细胞通过脊髓影响疼痛的感知和处理。虽然它们的激活降低了对感官刺激的超敏感，但它不能完全消除持续的疼痛。只有当最底层的某些神经细胞被激活时，才会完全缓解。
“我们惊讶地发现，这些神经通路与处理情绪的大脑深层区域的奖励系统间接相连，”库纳教授说。“它们可能会影响疼痛体验的情感成分。这种联系以前是未知的，并提出了有趣的新问题。”
使用建议大脑慢性疼痛的刺激可以从结果中得出:为了达到最佳效果，它必须到达运动皮层的两个较低层。此外，在这项工作的基础上，现在可以开发治疗控制的参数，从而可以改进方法。
