2023年10月31日，由中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心（神經科學研究所）、神經科學國家重點實驗室的孫衍剛研究組在《Cell Reports》雜志在線發(fā)表了題題為“An Atlas of Itch-Associated Neural Dynamics in the Mouse Brain”的研究論文。研究團隊運用在體光纖記錄技術，繪制了小鼠大腦在兩種癢覺模型下的神經動力學圖譜。

為深入探究上述問題，研究團隊采用在體光纖記錄技術，對小鼠大腦的多個關鍵區(qū)域（包括皮層、丘腦和中腦等的126個腦區(qū)）進行了神經元鈣活動和抓撓行為的實時記錄和分析。研究結果揭示，小鼠大腦對組胺和氯喹引起的瘙癢表現出復雜多樣的神經活動模式。例如，在組胺模型中，包括伏隔核在內的特定腦區(qū)，在瘙癢引發(fā)的抓撓行為結束后才表現出顯著的神經活動。相對的，在氯喹模型中，如腦橋網狀結構等腦區(qū)在抓撓行為的起始時刻出現一種瞬時的激活狀態(tài)。更為重要的是，對組胺和氯喹所引發(fā)的瘙癢，小鼠大腦皮層之間存在著功能性差異的神經網絡。

圖：組胺和CQ誘導的瘙癢中皮層區(qū)域的不同功能網絡
 

本項研究為我們理解癢覺感知的神經機制，特別是在癢覺相關的神經網絡方面提供了新的視角和基礎。本研究有幾個局限性。作者使用纖維光度法來監(jiān)測自由運動動物的單個大腦區(qū)域的神經元激活。與以往功能成像的研究相比，忽略了一些小腦區(qū)。兩次瘙癢原注射間隔較短造成的交叉污染可能對觀察到的結果有潛在的影響。作者在沒有特定細胞類型信息的情況下記錄了每個大腦區(qū)域的平均活動。這些問題，還需未來進一步的研究。因此，本文的數據不能直接表明哪些類型的神經元在功能上是相關的。盡管如此，本次研究結果確實為進一步探索及研究中確定的反應模式相關的特定細胞類型或神經通路機制提供了有價值的線索。最后，瘙癢會引起抓撓，從而減輕瘙癢。這會產生涉及瘙癢/疼痛感的復雜相互作用。在這項研究中，作者沒有測試不同的大腦區(qū)域對有害刺激的反應。然而，先前的功能成像研究已經檢查了對有害和瘙癢刺激的反應，發(fā)現幾個大腦區(qū)域，如 PAG、ACC 和杏仁核，被瘙癢和疼痛刺激顯著激活，這表明這些大腦區(qū)域可能參與疼痛和瘙癢之間的相互作用。

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