神经病理性疼痛引起焦虑抑郁样情绪的机制—前扣带回24a/24b区的过度兴奋

疼痛常伴随厌恶的感觉及情绪，而当其发展成慢性痛时，常伴有焦虑和抑郁。前扣带回(Anterior cingulate cortex,ACC)作为大脑皮层的重要组成部分，参与疼痛及情绪（特别是焦虑抑郁样情绪）的信息处理。在小鼠神经病理性疼痛模型中，研究者探讨焦虑抑郁样情绪及厌恶等成分的长期动态变化，并确定它们与前扣带回（ACC，皮层区域24a/24b）神经元兴奋性的关系。结果：①在神经损伤后，根据机械痛敏和焦虑抑郁样情绪出现和恢复的时间不同，研究者将神经病理性疼痛的发展分为四个时间节点(Time point,TP)。TP1：小鼠出现机械痛敏，但未出现焦虑抑郁样行为。TP2：小鼠同时表现出机械痛敏和焦虑抑郁样行为。TP3：小鼠的机械痛敏已经恢复，但仍伴有焦虑抑郁样行为。TP4：小鼠的机械痛敏和焦虑抑郁样行为全部恢复。②采用在体多通道的方法，研究者记录神经损伤小鼠ACC内神经元在这四个节点中的电生理活动。当小鼠出现抑郁样情绪时（TP2和TP3时间点），ACC内的神经元的放电率和自发放电增加，并且这种过度兴奋的持续时间远超出机械痛敏的持续时间。然而，在小鼠不出现抑郁样情绪时（TP1和TP4时间点），ACC内神经元的放电无明显变化。③全细胞膜片钳记录也同样提示ACC的过度兴奋。当小鼠出现抑郁样情绪时（TP2和TP3时间点），ACC内锥体神经元兴奋性突触传递增强。④通过光遗传的方法，抑制过度兴奋的ACC，能够有效减轻神经病理性疼痛所引起的焦虑抑郁样情绪，但是不影响机械痛敏行为。结论：前扣带回24a/24b区的过度兴奋，是神经病理性疼痛引起焦虑抑郁样情绪的基础。