你是否曾经历过身体某一部位疼痛时，其他部位的不适感似乎有所减轻？这并非是你的错觉，而是大脑中一种奇特的神经机制在发挥着重要作用。2025年2月21日，中国科学技术大学的张智教授和朱霞教授团队与安徽医科大学的陶文娟教授团队联合发表了研究论文，标题为“Intra-somatosensory cortical circuits mediating pain-induced analgesia”，该论文刊登于《Nature Communications》期刊。研究者们运用了多种技术手段，如神经元活性依赖标记策略和多脑区深部钙成像，揭示了施加于完全弗氏佐剂小鼠不同部位的伤害性刺激能够有效缓解足底的炎性疼痛。

具体而言，研究发现，同侧的伤害性刺激通过次级躯体感觉皮层（S2）与初级躯体感觉皮层后肢区（S1HL）之间的前馈抑制环路，介导镇痛效应；而对侧的伤害性刺激则会激活对侧半脑的S2区域，并通过S2与S1HL之间的跨半脑连接，发挥镇痛作用。

为了检验这一现象，研究人员对左后爪注射CFA的小鼠进行了左前爪、右前爪和脸颊的机械刺激，随后测定左后爪的疼痛阈值。测试结果显示，不同部位的伤害性刺激均显著提高了左后爪的疼痛阈值并抑制了疼痛相关行为，移除刺激后其镇痛效果逐渐消失。为了进一步验证这一现象，研究者们使用辣椒素诱导伤害性刺激，同样发现其能够提高CFA小鼠后爪的疼痛阈值。这些结果为“以痛止痛”这一现象提供了实验支持。

为了定位“以痛止痛”的相关脑区，研究团队使用FosTRAP2:Ai14小鼠结合多种“以痛止痛”的行为范式，探讨大脑的反应区。结果显示，在所有范式下，S2中神经元的c-Fos表达显著增加，而S1HL中的神经元c-Fos表达则显著减少，且S2中激活的神经元大部分是重叠的。这表明S2和S1HL可能共同参与“以痛止痛”效应。

通过在S2和S1HL进行深部钙成像，研究发现，在“以痛止痛”的行为测试中，S2中神经元的钙活动显著增加，而S1HL中神经元的钙活动则减少；抑制S2后，S1HL神经元的活性升高，导致小鼠的后肢镇痛效应被阻断，这进一步证实了S2通过抑制S1HL来介导“以痛止痛”效应。

为明确S2与S1HL之间的神经连接，研究者们利用病毒示踪技术发现，S2主要投射到S1HL的GABA能神经元上。电生理记录进一步证明了S2→S1HL GABA→S1HL Glu的前馈抑制环路，抑制此环路不会影响小鼠的运动功能，却能有效阻断“以痛止痛”效应。

鉴于大脑处理感觉信息的偏侧化特性，研究团队推测，对侧的伤害性刺激可能优先激活对侧的S2，并通过半脑间的信息交流，介导镇痛效应。通过三级示踪与透明化成像分析，他们验证了contra-S2→S2→S1HL的连接环路，并通过深部钙成像和遗传调控进一步证明该环路在对侧身体疼痛诱导镇痛作用中的作用。

研究表明，S2→S1前馈抑制环路和Contra-S2→S2→S1的神经环路分别介导同侧或对侧疼痛诱导的镇痛效应。这一发现为理解和治疗慢性疼痛提供了重要的生物医学依据，展现了未来可能的干预策略。

在这一重要研究中，中国科学技术大学的张智教授、朱霞教授和安徽医科大学的陶文娟教授为共同通讯作者。此项研究得到了国家自然科学基金、中国脑计划和其他多个项目的资助。通过这些研究，我们可以期待在疼痛治疗领域的进一步突破，尤其是通过尊龙凯时不断推动的科技创新。