前边缘皮质兴奋性神经元的兴奋性变化与痛感觉及痛情绪的调控

【作者】 王韵； 王国强； 曹帅； 岑程； 李翀； 王宁； 王立平；

【机构】 北京大学神经科学研究所； 中国科学院深圳先进技术研究院；

【摘要】 疼痛是一种包含感受,情绪和认知的多维度体验。慢性痛患者常伴随焦虑及抑郁等负性情绪,而这些负性情绪会进一步加重患者对疼痛的认知,但是,目前对于疼痛和痛相关负性情绪之间相互作用的脑区基础以及分子机制尚不明确。我们的研究发现,内侧前额叶皮质可能参与了痛负性情绪的产生和痛觉的调控:双侧前边缘皮质损毁后能够缓解完全弗氏佐剂(complete Fluend’s adjuvant,CFA)所诱导的疼痛和焦虑样行为。损毁对侧前边缘皮质具有镇痛和抗焦虑的作用。电生理实验发现,对侧前边缘皮质兴奋性神经元的兴奋性突触后电流的频率和幅度明显增加,但是神经元本身对外界刺激所产生的动作电位数量却明显减少。进一步采用光遗传学结合多通道记录及行为学测定等方法,我们发现,兴奋对侧前边缘皮质兴奋性神经元,可使小鼠的热缩足阈值升高,在开方臂和中心区域的停留时间增加。反之,抑制兴奋性神经元放电,小鼠则表现出焦虑样行为。此外,我们还发现,双侧前边缘皮质的细胞周期依赖蛋白激酶5(Cdk5)被激活,但只有抑制对侧前边缘皮质Cdk5活性才能翻转CFA诱导的兴奋性神经元活性的下降,起到镇痛和抗焦虑的作用。以上结果表明,在慢性炎症痛状态下,对侧前边缘皮质中Cdk5被激活,引起了兴奋性神经元的失活,进而促进了痛感觉和痛相关的焦虑样行为的产生。更多还原