晚上疼痛更難忍？中國科大揭示其中機制 | 科技前線

許多疼痛患者都有這樣的體會：白天疼痛相對輕微，可一到夜深人靜，疼痛會明顯加劇，讓人備受煎熬。疼痛為何會呈現出如此顯著的晝夜波動？其背后的神經機制一直尚未被完全闡明。

近日，中國科學技術大學團隊揭示了大腦中一條長程神經環路，其連接下丘腦中控制生物鐘的關鍵腦區與調節疼痛感知的區域，能夠調控脊髓中疼痛上行傳導神經元的活動。同時，團隊發現這一環路上多個腦區的神經元活性均表現出顯著的晝夜差異。正是這一獨特的節律性活動編碼模式，賦予了機體疼痛感知的晝夜波動特征。

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休息期動物也會疼

神經病理性疼痛或關節炎疼痛患者，常常會出現疼痛癥狀在夜間明顯加劇的現象。因此，研究人員以神經病理性疼痛和炎性疼痛模型小鼠為研究對象，檢測它們36小時內的疼痛敏感度變化。

結果發現，作為夜行性動物，小鼠在白天（休息期）對疼痛更敏感。這個規律正好對應人類在夜晚（休息期）疼痛感加劇的現象，證明“白天黑夜兩副面孔”的疼痛，是生物界普遍存在的規律。

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身體里的疼痛“環路”

在大腦中，有一個位于下丘腦的名為視交叉上核的重要腦區，它扮演著哺乳動物體內“主生物鐘”的角色，管理睡眠、體溫及激素分泌等重要生理過程的節律。

疼痛是否與這個生物鐘有關？研究人員對視交叉上核投射的下游神經通路展開了探索。

研究團隊利用先進的病毒示蹤技術，成功追蹤到一條從下丘腦生物鐘通往脊髓的疼痛調控神經環路。

▲圖片由AI生成

分析顯示，脊髓中的上行傳導神經元會將痛覺信號進一步傳回大腦，這也是機體產生疼痛感知的關鍵環節。

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神經元的“兩副面孔”

找到疼痛“環路”后，研究人員利用多種方式檢測神經元的晝夜活動規律，發現“環路”上的神經元在白天和夜晚的活躍程度截然不同，有的在白天更加興奮，有的在晚上更加興奮。

研究人員進一步利用調控手段，在不同時間人為激活或抑制這些神經元的活動。結果發現，疼痛模型小鼠的疼痛敏感性會隨之發生改變，其原本存在的疼痛晝夜差異也隨之消失，證實正是這條神經環路的節律性活動，導致了疼痛感知的晝夜波動。

至此，研究團隊揭示了一條由下丘腦生物鐘，調控下行鎮痛系統的神經環路。該神經環路活性的晝夜活動差異，介導了疼痛敏感性晝夜節律的產生。這條“環路”就像一條“指令專線”：生物鐘根據晝夜節律發出指令，通過下行鎮痛系統調節脊髓的“痛覺音量”，最終決定感知到的疼痛強度。

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為疼痛管理提供科學依據

對于夜間疼痛加劇的患者，這一成果不僅揭示了大腦晝夜節律系統如何調控疼痛、驅動疼痛感知的晝夜節律，也為臨床上優化疼痛治療方案、完善時間療法模式提供了全新的理論依據。未來，疼痛管理或可以達到“精準控痛”的效果。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ady6455

來源：中國科學技術大學

責任編輯：吳昊 侯茜