心理所揭示內外側痛覺通路對傷害性刺激強度的編碼特征

　　經典的疼痛學研究認為，痛覺的上傳過程中存在兩條平行通路，分別負責疼痛的感覺和情緒信息傳遞。其中，外側通路負責傳遞疼痛的感覺信息，包括強度、位置和性質等，內側通路則傳遞疼痛的情緒相關信息。盡管近年來有研究提示，內側疼痛通路可能也具有編碼疼痛刺激強度的能力，然而對于其編碼特征與外側通路有何差別卻知之甚少。

　　為此，中科院心理健康重點實驗室羅非研究員、王錦琰副研究員及其團隊利用清醒動物神經細胞群單位放電多通道同步記錄技術，在大鼠的初級軀體感覺皮層(SI)，丘腦腹后外側核(VPL)，前扣帶皮層(ACC)以及丘腦背內側核(MD)埋置電極，研究疼痛的內外側通路對傷害刺激強度的編碼特征。其中SI和VPL位于疼痛加工的外側通路，而ACC和MD位于疼痛加工的內側通路。在給予大鼠后肢足底六個遞增強度的傷害性激光刺激同時，監測這四個腦區，隨后分析其神經元個數、放電頻率以及整體放電數這三種編碼模式。

　　研究結果表明：在所有記錄到的四個腦區都可以觀察到傷害性激光刺激激活的雙峰反應；激光刺激強度與有反應神經元數、放電頻率以及群放電數之間分別存在顯著相關，而群體放電數這種編碼方式相比較另外兩種編碼方式，與激光刺激強度的相關性更為顯著；更重要的是，通過判別分析表明，兩條通路對傷害性刺激強度的的編碼能力相當，且兩者共同作用時，編碼能力最強。

　　這一研究證明，內側通路不僅能夠編碼傷害刺激強度，且其編碼特征與外側通路神經元相類似，兩者共同貢獻了對強度的編碼，同時表明群放電數可能是一種最優的疼痛強度編碼方式。

　　本研究已發表于Moleculer Pain。

圖1 激光刺激在內外側痛覺通路誘發的神經反應

圖2 平均單個神經元反應展示不同強度激光刺激在各腦區引發的雙峰反應

圖3 判別分析證明內外側通路神經元群對不同刺激強度的分辨能力相同