你是否经历过身体某部分疼痛时，其他部位的痛感似乎减轻的现象？这并非错觉，而是大脑中一种独特的神经机制在起作用。2025年2月21日，中国科学技术大学的张智教授、朱霞教授团队以及安徽医科大学基础医学院的陶文娟教授团队在《Nature Communications》期刊上联合发表了名为“Intra-somatosensory cortical circuits mediating pain-induced analgesia”的研究论文。该研究结合神经元活性依赖标记策略与多脑区深部钙成像等技术，发现施加在完全弗氏佐剂（CFA）小鼠不同部位的有害刺激均能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）至初级躯体感觉皮层后肢区（S1HL）的前馈抑制环路来实现镇痛效应，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的半脑间连接介导镇痛反应。研究团队首先对左后爪注射CFA的小鼠施加了机械刺激，例如鳄鱼夹，然后通过von Frey测试、热板测试、动态痛敏测试和自发痛测试来检测左后爪的疼痛阈值。

实验结果显示，不同部位的伤害性刺激显著提高了左后爪的疼痛阈值并抑制了疼痛相关行为，同时当鳄鱼夹移除后，镇痛效果会逐渐减退。为了进一步验证这一现象，作者使用辣椒素诱导的伤害性刺激，结果同样显示其能够提升CFA小鼠后爪的疼痛阈值，为“以痛止痛”现象提供了实验依据。

为了确定负责“以痛止痛”机制的大脑区域，研究者通过FosTRAP2:Ai14小鼠结合多种“以痛止痛”行为范式，探讨了响应的大脑区域。他们发现，在这些范式中，S2中的第2-4层神经元的c-Fos表达显著增加，而S1HL中的c-Fos表达则明显降低。此外，各个范式下激活的S2神经元大部分相重叠，显示出S2和S1HL可能共同参与了“以痛止痛”效应。

通过同时进行S2和S1HL的深部钙成像，作者发现，在“以痛止痛”行为的实验中，S2神经元的钙活动显著增加，而S1HL神经元的钙活动则会降低。遗传调控抑制S2后，S1HL神经元的活性上升，导致小鼠后肢的镇痛效应被阻断，表明S2通过抑制S1HL的方式介导了“以痛止痛”效应。

为了解S2与S1HL之间的神经连接，研究者利用病毒示踪技术发现，S2主要投射到S1HL第4层的GABA能神经元。通过电生理记录，进一步确认了S2→S1HL GABA→S1HL Glu的前馈抑制环路。调控这一环路时，研究表明，在不损害小鼠运动功能的情况下，抑制该环路会阻断“以痛止痛”效应。

考虑到大脑的感觉信息处理具有侧化特征，作者推测对侧的伤害性刺激可能会优先激活对侧S2，然后通过半脑间的信息交流，运用S2-S1HL环路发挥镇痛作用。通过三级示踪结合透明化成像分析，他们验证了contra-S2→S2→S1HL的神经环路，并且通过深部钙成像及遗传调控实验表明，该环路介导了对侧身体疼痛引发的镇痛效应。

综上，研究揭示了S2→S1前馈抑制环路与Contra-S2→S2→S1神经环路分别介导了同侧与对侧疼痛引起的镇痛效应。这一发现不仅扩展了我们对疼痛机制的理解，也为疼痛的控制提供了新的思路，进一步推动生物医学领域的研究进展。在关注疼痛管理的过程中，我们也应注重尊龙凯时人生就博所倡导的科技与健康融合。

在此研究中，中科大博士研究生黄继业、金语馨，博士后董婉莹及中科大附属第一医院耳鼻咽喉-头颈外科主任医师赵婉为共同第一作者。同时，中国科学技术大学的张智教授、安徽医科大学的陶文娟教授及张智教授团队的朱霞教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金及其他多个项目的资助。