睡眠参与慢性疼痛形成与维持的神经环路

神经病理性疼痛与睡眠障碍高度共病。慢性疼痛病人容易发生睡眠质量下降和失眠。睡眠障碍病人也容易产生疼痛。美国哥伦比亚大学医学中心的周航博士和杨光博士等采用在体双光子成像、光/化学遗传学等方法，解析睡眠在疼痛慢性化中的作用。主要结果：（1）在坐骨神经分支选择性损伤 (spared nerve injury, SNI)小鼠模型，从SNI 术后3 天（急性痛）至21 天（慢性疼痛）的发展过程，初级感觉皮质 (S1) 兴奋性神经元的自发性钙活动在非快速眼动睡眠 (nonrapid eye movement, NREM) 显著增强，且其增强幅度明显高于清醒或其他睡眠时相。（2）S1 兴奋性神经活动的加强，是由于此处血管活性肠肽中间神经元 (vasoactive intestinal peptide-expressing interneurons, VIP INs)活性增强引起的。在NREM 睡眠过程中，抑制VIP INs 可以降低兴奋性神经元的活动，并且缓解神经病理性疼痛。（3）NREM 睡眠过程中，为何VIP INs 活动增加？进一步研究发现，作为调控睡眠活动的关键核团，基底前核团(anterior nucleus basalis, aNB)可以通过单突触连接直接投射到S1 的VIP 神经元上。在NREM 睡眠中，aNB 神经元释放神经递质乙酰胆碱，进而增强VIP 神经元活动。（4）NREM 睡眠过程中，为何会增加aNB 的活动？外周神经损伤后，伤害性信息通过背根神经节初级感觉神经元，将疼痛信号传递给中脑臂旁核(parabrachial nucleus, PB)，进而激活aNB 的活动。结论：在睡眠过程中，PB →aNB →S1 环路参与慢性疼痛形成与维持，即该环路参与慢性疼痛记忆。睡眠过程中抑制该环路，有望治疗神经病理性疼痛。