Nat Communi：大脑自带“止痛开关”？徐州医科大学周春艺等团队揭示专心捕猎如何激活特定神经环路缓解疼痛

2026-05-29 15:27:49
来源：医药头条

注意力分散可缓解疼痛，但其神经机制尚不明确。

2026年5月19日，徐州医科大学周春艺、肖诚、曹君利、徐州市中心医院王立伟共同通讯在Nature Communications（IF=15.7）在线发表题为An attention-demanding hunting paradigm engages the superior colliculus–zona incerta circuit mediating analgesia in male mice的研究论文。

本研究建立蟋蟀捕猎高注意力行为模型，该模型能够减轻雄性小鼠的急性与慢性疼痛。神经元活性标记结果显示，蟋蟀捕猎行为可激活上丘（SC）内部分谷氨酸能神经元。

特异性刺激这类捕猎激活神经元可缓解慢性痛觉过敏，该效应主要由神经元向未定带（ZI）的投射通路介导。反复开展捕猎行为，或是反复激活SC-ZI捕猎相关投射通路，均可产生至少持续6小时的长效镇痛效果，该现象与ZIγ-氨基丁酸能神经元的谷氨酸能输入增强相关。源自速激肽前体1（Tac1）阳性SC神经元的SC-ZI投射，可通过释放P物质，依托神经激肽1（NK1）受体调控ZIγ-氨基丁酸能神经元的兴奋性突触传递，特异性升高神经病理性疼痛阈值。

综上，本研究证实特异性SC-ZI神经环路介导注意力诱发镇痛效应，SCTac1-ZI通路有望成为慢性疼痛的治疗靶点。

非药物干预措施越来越多地被用来辅助药物疼痛治疗，因为它们可以缓解疼痛并减少镇痛剂量。注意力分散镇痛的主流观点认为，认知任务与伤害性信号会竞争有限的注意力资源。临床研究表明，互动虚拟现实（VR）游戏等高参与度任务可转移注意力，其镇痛效果、抗焦虑抑郁作用均优于低沉浸度VR设备及被动观看模式。

神经影像学研究显示高负荷认知分散任务可降低疼痛评分，同时减弱躯体感觉联合皮层S2、中脑导水管周围灰质、丘脑、岛叶、前扣带回皮层的疼痛相关神经活动。但注意力分散发挥镇痛作用的神经环路机制仍未阐明。

蟋蟀狩猎是小鼠的一种本能捕食行为，提供了一种动物行为范式，能够强有力地激发注意力、动机和感觉运动控制。这一过程主要由视觉引导，需要对猎物的高度关注、主动接近的动机，以及协调复杂的运动动作以捕捉和食用猎物。在这种目标导向行为中，小鼠可能会降低伤害感受输入的影响。因此，捕食为剖析通过注意力分散缓解疼痛的神经回路基础提供了合适的实验范式。

上丘（SC）参与感觉信息整合、注意力调控与运动行为协调。SC神经元对运动物体反应显著，抑制SC功能会扰乱眼球扫视与肢体运动，说明其对注意力引导和行为执行至关重要。SC为分层结构，不同层级生理功能存在差异：浅层主要处理视觉信号，调控注意力定向；中间层识别猎物等显著目标；深层支配复杂运动行为。

SC神经环路由谷氨酸能兴奋性神经元与GABA能抑制性神经元构成，协同保障捕食行为高效精准完成。已有研究证实SC内存在可感知机械、热刺激的伤害感受神经元；阻断SC神经传出信号，会延长大鼠疼痛反应时长。但SC内是否存在特定神经元亚群同时参与捕食行为与疼痛调节，以及何种神经元类型、轴突投射介导相关生理功能和注意力分散镇痛效应，目前尚不明确。

SC Tac1-ZI通路选择性调节神经性疼痛（图源自Nature Communications）

本研究证实，捕猎蟋蟀这类高强度注意力与动机驱动行为，可有效缓解急性及慢性疼痛。机制层面，研究发现捕猎行为能够激活SC内谷氨酸能神经元；利用光遗传学激活该群神经元可减轻痛觉过敏，该作用至少部分依赖其向未定带（ZI）的神经投射。

此外，源自Tac1阳性SC神经元的SC-ZI谷氨酸能通路，在神经病理性疼痛调控中发挥关键作用。综上，SCTac1-ZI谷氨酸能通路可同时响应捕食行为与疼痛刺激，能够部分介导注意力分散对慢性疼痛的镇痛作用。

参考消息：https://doi.org/10.1038/s41467-026-73206-w