科學家發現慢性疼痛向抑郁轉化的“情緒閘門”

復旦大學類腦智能科學與技術研究院青年研究員肖曉、特聘教授特雷弗·羅賓斯（Trevor Robbins）、教授馮建峰團隊發現，海馬齒狀回在情緒轉變中起到關鍵調控作用，就像一道“情緒閘門”緩和負面情緒，而當“閘門”失效時，興奮–抑制平衡被打破，抑郁由此出現。3月20日，相關研究成果發表于《科學》。

世界衛生組織和多項流行病學研究顯示，全球約20%–30%的成年人正在遭受不同形式的慢性疼痛，其致殘率高、病程長，嚴重影響勞動能力、生活質量和社會參與，被形象地稱為“不死的癌癥”。在長期疼痛人群中，約一半以上會伴隨不同程度的抑郁或焦慮癥狀。這種疼痛—情緒共病不僅加重患者的主觀痛苦，也顯著增加了醫療利用率、自殺風險和社會經濟負擔。理解慢性疼痛如何影響大腦情緒調控系統、以及為何這種影響在不同個體之間存在巨大差異，成為神經科學、醫學和公共健康領域共同關注的核心問題。

為解答此問題，研究團隊系統整合了大規模人群神經影像數據與嚙齒動物慢性神經病理性疼痛模型，從腦結構、功能、神經環路及細胞機制多個層級，系統分析了慢性疼痛向抑郁、焦慮發展的過程。

研究結果顯示，大腦中存在一個決定性的“情緒閘門”，而海馬是這一“情緒閘門”的核心樞紐。具體而言，慢性疼痛并不會直接導致抑郁或焦慮，是否發展為情緒障礙，取決于大腦情緒調控系統能否維持穩定。在疼痛早期，海馬體積短暫增大，功能狀態增強；而疼痛持續并伴隨抑郁后，海馬逐漸萎縮，調控能力下降。這一“先適應、后失衡”的雙相變化軌跡，在不同疼痛類型和人群中高度一致，也在動物模型中得到了驗證。

機制研究表明，海馬中的齒狀回是“情緒閘門”的關鍵節點。在疼痛早期，齒狀回內新生神經元及相關信號被激活，表現出對疼痛的適應性和可塑性。而在疼痛維持期，小膠質細胞被激活，進而導致神經環路興奮-抑制平衡被打破，情緒調控逐漸失敗，引發情感障礙癥狀。

慢性痛早期海馬齒狀回變化的神經機制示意圖。研究團隊供圖

研究團隊進一步比較了不同干預節點的效果。結果顯示，調控小膠質細胞異常激活則可在緩解疼痛相關情緒問題的同時，更好地維持整體功能穩定性，表明小膠質細胞可能是阻斷慢性疼痛向情緒障礙轉變的更優靶點。

相關論文信息：http://doi.org/10.1126/science.aee6177