你是否曾经体验过当身体某个部位感到疼痛时，其他部位的疼痛感却似乎有所减轻？这种现象并非是错觉，而是大脑中一种独特的神经机制正在发挥作用。2025年2月21日，中国科学技术大学的张智教授与朱霞教授，以及安徽医科大学基础医学院的陶文娟教授团队，联合在《Nature Communications》期刊上发表了一项名为“Intra-somatosensory cortical circuits mediating pain-induced analgesia”的研究论文。这项研究运用了神经元活性依赖标记策略和多脑区深部钙成像技术，发现施加在完全弗氏佐剂（CFA）小鼠不同部位的伤害性刺激可以有效缓解足底的炎性疼痛。

研究表明，同侧的伤害性刺激通过次级躯体感觉皮层（S2）与初级躯体感觉皮层后肢区（S1HL）之间的前馈抑制环路介导镇痛效应，而对侧的伤害性刺激则激活对侧半脑的S2（Contra-S2）区域，并通过与S2的横向连接产生镇痛作用。研究中的实验首先针对左后爪注射CFA的小鼠，施加鳄鱼夹对左前爪、右前爪或脸颊进行机械刺激检测疼痛阈值。结果显示，各个刺激部位的伤害性刺激均显著提高了左后爪的疼痛阈值，并抑制了与疼痛相关的行为，且鳄鱼夹移除后镇痛效果逐渐消失。

为了进一步验证这一现象，研究团队利用辣椒素诱导的伤害性刺激实验，发现同样可以提升CFA小鼠后爪的疼痛阈值。这些结果为我们理解“以痛止痛”的现象提供了实验支持。

为了找出负责“以痛止痛”的脑区，研究者们利用FosTRAP2:Ai14小鼠，结合多种行为范式探究大脑的反应区域，结果显示无论在何种实验条件下，S2区域的第2-4层神经元的c-Fos表达均显著增加，而S1HL中的神经元c-Fos表达则显著降低。这些发现表明S2和S1HL共同参与了“以痛止痛”的效应。

通过在S2和S1HL进行深部钙成像，研究者发现“以痛止痛”行为范式下S2神经元的钙活动显著增加，而S1HL神经元的钙活动则降低。在抑制S2神经元的情况下，S1HL神经元活性升高，使小鼠后肢的镇痛效应被阻断。这表明S2通过抑制S1HL参与了“以痛止痛”现象的形成。

为进一步澄清S2和S1HL之间的神经连接，研究人员使用病毒追踪技术发现S2主要投射到S1HL第4层的GABA能神经元。电生理记录进一步表明，S2→S1HL GABA→S1HL Glu的前馈抑制环路在“以痛止痛”中起关键作用。研究团队的调控实验显示，在不影响小鼠运动能力的前提下，抑制这一环路能够有效阻断“以痛止痛”的效应。

由于大脑的感觉信息处理具有偏侧化特征，即身体一侧的信息主要由对侧半球处理，研究团队推测对侧的伤害性刺激可能优先激活对侧S2，并通过半脑间的信息传递介导镇痛效果。研究通过三级追踪技术结合透明化成像分析，验证了contra-S2→S2→S1HL的传导路径，并通过深部钙成像与遗传调控技术证实了该环路在对侧身体疼痛引发的镇痛中的作用。

综上所述，该研究揭示了S2→S1前馈抑制环路和Contra-S2→S2→S1的神经环路分别介导同侧或对侧疼痛诱导的镇痛效应。这一发现对于理解疼痛的生理机制具有重要意义，未来有望为疼痛的治疗方式提供新的思路和方法。

此外，如果你关注生物医疗领域的前沿研究，可以参考ag尊龙凯时，提供最新的健康与医疗资讯，助你了解更多生物医学的突破性进展。