人们被热锅烫到时会迅速缩手,这是身体自带的疼痛预警机制在发挥作用。然而,对于全球数亿慢性疼痛患者来说,受伤部位早已痊愈,但疼痛信号却依然持续——光是美国就有近5000万人深受其苦,而中国的患者数量更为庞大。慢性疼痛不仅是简单的“疼痛”,更是神经系统的异常兴奋,难以定位且治疗难度极高。
颠覆传统认知:慢性疼痛的大脑“待机故障”
来自匹兹堡大学的一项最新研究发表在《Nature》杂志上,发现大脑中控制慢性疼痛的关键区域——脑干的臂旁核(lPBN)中的一类神经元,这些神经元即使在伤口愈合后依然保持过度活跃状态,就如同汽车熄火后警报器依旧响起,引发持续疼痛。该神经元带有Y1受体(Y1R),被认为是慢性疼痛的“大开关”。

Y1受体神经元的双重活跃模式
研究团队利用钙成像技术观察小鼠时发现,Y1R神经元在急性疼痛时会迅速激活,但在慢性疼痛状态下,这些神经元会进入一种“持续怠速”的模式:部分神经元对应舔爪等疼痛反应周期性活跃,另一部分则长期保持高活动状态,持续传递“仍在疼痛”的信号。此外,这些神经元分布呈“马赛克”式,不仅接收来自脊髓的信号,还能将信息传递至控制情绪和感知的杏仁核和丘脑,成为疼痛调节的重要枢纽。
生存本能可中断慢性疼痛信号
令人惊讶的是,饥饿、口渴以及遇到天敌气味(如狐狸尿特有成分TMT)等生存本能会自然抑制慢性疼痛。实验发现,24小时禁食的小鼠对炎症引发的疼痛反应明显减少,神经损伤后机械敏感阈值则大幅提升。口渴状态也显示出类似的止痛效果。其核心机制是大脑释放神经肽Y(NPY),这一物质能够结合Y1R神经元上的受体,抑制其异常活跃,暂时“关闭”疼痛信号。阻断Y1R后,这些生理反应引发的止痛作用即刻消失,说明NPY-Y1R通路是天然的疼痛调节机制。
关键实验验证Y1R神经元是慢性疼痛的驱动者
为确认Y1R神经元的关键作用,研究者通过药物抑制小鼠的Y1R神经元,显著减轻其炎症和神经损伤后的疼痛行为。反之,激活健康小鼠的Y1R神经元则诱发类似慢性疼痛的异常反应,包括触觉敏感增加和回避行为,甚至表现出焦虑症状。此发现表明,Y1R神经元不仅是疼痛的观察者,更是慢性疼痛状态的根本推动力量。
Y1R神经元活动可作为疼痛的生物标志物
此次研究还首次提出通过监测Y1R神经元的钙信号活跃度,作为量化慢性疼痛严重程度的客观指标,解决了“病人主诉疼痛难以客观衡量”的临床难题。基于此通路发展的新药,有望精准抑制慢性疼痛,同时保留急性疼痛的保护机制,避免阿片类药物带来的成瘾风险。
行为疗法的科学依据与未来展望
除了药物治疗外,运动和冥想等行为疗法对缓解慢性疼痛的效果,也可能源自其促进NPY释放,从而间接抑制Y1R神经元的过度兴奋。该研究为慢性疼痛提供了全新的理解视角,表明疼痛并非单纯神经反应,而是大脑根据生存优先级动态调节的过程。
未来,结合靶向药物提升NPY信号、配合健康生活方式和正念训练,有望帮助患者“重置”大脑疼痛警报系统,实现对慢性疼痛的有效管理。这一科学突破为长期受痛苦折磨的人们带来了前所未有的希望。



