杏仁核特定神经元群编码痛情绪

疼痛作为一种不愉快的主观体验，具有感觉和情绪两个重要维度。以往研究揭示痛感觉的机制，如伤害性刺激在外周神经系统的检测传递，以及在脊髓层面的加工。但是，大脑环路如何编码痛情绪却知之甚少。杏仁核(amygdalar)作为编码情绪的重要脑区，可以被恐惧和疼痛激活。杏仁核包括很多亚区，本研究探讨基底外侧杏仁核(BLA)如何编码不愉快的痛情绪。结果：（1）原位杂交实验发现，针刺(pin prick)左足，可以激活右侧BLA 神经元表达c-Fos 基因。在右侧前中部的BLA，高达50%的兴奋性Camk2a+神经元表达c-Fos。研究者将AAV2/5-Camk2a-GCaMP6m-WPRE 病毒微量注射到右侧前中部的BLA，并给小鼠佩戴一台迷你显微镜(miniature microscope)，就可以在清醒自由活动小鼠观察Camk2a+神经元的钙活动。伤害性的针刺、热和冷刺激，分别激活约15%、13%和13% BLA 神经元，并且激活的神经元有重叠。在BLA 神经元中，疼痛神经元群（nociceptive ensemble，即针刺、热和冷刺激激活的神经元总和）约占24%。（2）为了探讨BLA 疼痛神经元群在生理痛中的作用，研究者联合Cre-loxP 和化学遗传学技术，构建noci-TRAPhM4小鼠。给予CNO 抑制疼痛神经元群的活动，可以明显降低痛情绪，但不影响痛感觉，也不影响小鼠在高架十字迷宫的焦虑行为。以上研究表明，BLA 杏仁核存在特定神经元群，编码生理痛的痛情绪。研究者进一步探讨该群神经元在神经病理性疼痛中的作用。（3）在佩戴迷你显微镜的清醒自由活动小鼠，建立SNI 神经病理性疼痛模型，并观察Camk2a+神经元的钙活动。神经损伤前后，伤害性刺激激活的疼痛神经元群相对稳定，其数量（约占25%）和自放放电均无明显变化。然而，神经损伤后，轻触觉刺激(light touch)引起的反应明显增加，表现为：① 小鼠痛反应和痛情绪增加；② 激活神经元占所有神经元的比例由8%增加到15%；③ 激活神经元占疼痛神经元群的比例由15%增加到30%。（4）为了探讨BLA 疼痛神经元群在神经病理性疼痛中的作用，研究者联合CreloxP 和化学遗传学技术，构建neuropathic-TRAPhM4小鼠。给予CNO 抑制疼痛神经元群的活动，可以明显降低慢性痛的不愉快痛情绪，但不影响痛感觉（触诱发痛和痛觉过敏）。以上研究表明，BLA 杏仁核存在特定神经元群，编码神经病理性疼痛的痛情绪。结论： BLA 特定神经元群编码急性痛和慢性痛的情绪成分。该研究有助于在临床上开发消除慢性痛的不愉快感受而不影响病人痛感觉的治疗方式。