每個人出生后，便開始在充滿觸感和形狀的世界中學習感知。大腦通過識別哪些觸感無害，從而快速分辨哪些可能造成傷害——比如擦破膝蓋或撞到腳趾的疼痛。然而，全球約7%到10%的人群會出現(xiàn)機械性觸覺過敏（mechanical allodynia），即原本無害的輕觸被大腦誤認為疼痛。

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：背柱核活動紊亂導致“輕觸即痛”

加州Salk研究所的神經(jīng)科學家發(fā)現(xiàn)，位于脊髓與腦干交界處的背柱核（dorsal column nuclei）活動異常，是機械性觸覺過敏的核心原因。背柱核在將輕觸信息傳遞給大腦皮層前，負責處理和分類觸覺信號。

在對小鼠的薄束核（gracile nucleus）神經(jīng)活動進行監(jiān)測時，研究團隊發(fā)現(xiàn)，機械性觸覺過敏會使薄束核的神經(jīng)活動模式變得不協(xié)調(diào)。結(jié)果，大腦無法將輕觸識別為無害，而是誤判為疼痛，從而觸發(fā)保護性的疼痛反應。

這一研究結(jié)果發(fā)表于Cell Reports期刊，揭示了機械性觸覺過敏并非單純的神經(jīng)活動增強，而是由于神經(jīng)活動模式的紊亂，使大腦錯誤地“感知”輕觸為危險刺激。這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)針對急性和慢性疼痛的治療方案提供了關(guān)鍵線索。

疼痛的神經(jīng)基礎(chǔ)：保護性反應的訓練

疼痛首先是一種保護性反應。踩到石子時，我們會本能地騰起另一只腳以減輕疼痛。這種快速區(qū)分軟鞋底和尖石子的能力，源自背柱核中神經(jīng)元的模式化活動。背柱核由楔狀核（cuneate nucleus）和薄束核（gracile nucleus）組成，它們將觸覺信息編碼成可被大腦理解的模式，并傳遞到丘腦，丘腦也參與疼痛感知，但處理的是來自疼痛感受器（nociceptors）的傷害性刺激。

在正常情況下，這兩條通路保持分離。但在機械性觸覺過敏中，信號在丘腦及大腦皮層交叉，導致原本無害的觸覺被誤判為疼痛。下一步，科學家們將研究這些信號為何交叉，以及大腦如何區(qū)分無害觸感與疼痛觸感。

建立模型解析機械性觸覺過敏

此前研究已提示背柱核與機械性觸覺過敏有關(guān)，但具體機制尚不明確。Salk團隊通過炎癥和損傷誘導的小鼠模型，對比正常與過敏小鼠的神經(jīng)活動模式，發(fā)現(xiàn)機械性觸覺過敏并非神經(jīng)活動簡單增強，而是背柱核失去正確編碼新信息的能力，使觸覺默認被大腦判定為疼痛。

“損傷或炎癥會扭曲背柱核原本編碼無害觸覺的神經(jīng)活動模式，”研究員Tejapratap Bollu解釋道，“這些異常信號與大腦已有的觸覺表征不匹配，因此輕觸被誤認為疼痛?！?/p>

面向未來：疼痛治療的新方向

發(fā)現(xiàn)薄束核改變觸覺表征，是理解機械性觸覺過敏的重大突破。目前的治療方法包括抗抑郁藥或局部藥膏，但針對性和療效有限。確定背柱核在機械性觸覺過敏中的關(guān)鍵作用，為研發(fā)更精準、更有效的疼痛治療藥物提供了新的思路。

Salk研究所Martyn Goulding教授表示：“我們已經(jīng)確定了身體如何區(qū)分疼痛和非疼痛觸感的關(guān)鍵位置，比以往認為的要上游得多。特別令人興奮的是，我們發(fā)現(xiàn)是否疼痛取決于感覺的本質(zhì)，而不是簡單的強度閾值?！?/p>

參考文獻：Amandine Virlogeux et al, The dorsal column nuclei encode and transmit the network signatures of mechanical allodynia,?Cell Reports?(2025).?DOI: 10.1016/j.celrep.2025.116248

編輯：王洪

排版：李麗