绿光可能通过大脑的阿片系统减轻慢性疼痛
一个新的研究已经解开了解释绿光如何缓解某些慢性疼痛的神经回路。神经元最终会激活大脑自身的阿片系统。
对于许多患有慢性疼痛的人来说,常规的药物治疗并不能缓解他们的不适毁灭性的副作用.为了解决这些棘手的问题,临床医生已经尝试了远离标准药物止痛模型的方法。对于一些人来说,这些干预措施可以从他们的痛苦中带来期待已久的益处。其中一种方法是光疗(光疗),将患者暴露在特定波长和强度的光线下,试图缓解疼痛。
这种方法仍处于实验阶段,但已经得到了应用,并取得了一些成功,以减轻像这样的情况下的疼痛腰痛,纤维肌痛症,偏头痛而且神经性疼痛.在使用的波长中,绿灯通常都有有益的效果。
虽然对患者来说,关注的焦点无疑是这些治疗是否有效,但对研究人员来说为什么光疗的研究很有趣。一个新论文已经使用小鼠疼痛模型来深入研究基于光的疼痛缓解背后的神经机制,这表明大脑天然阿片受体的激活可能发挥作用。
光与医学
减轻疼痛只是光在医学上的一种应用,或光疗。先前的研究已经对光疗治疗炎性皮肤病进行了研究牛皮癣,睡眠而且情感性精神障碍甚至在联合疗法中纳米在癌症治疗方面。
这项研究发表在科学转化医学,由复旦大学(Fudan University)领导的中国研究团队撰写张玉秋教授.
揭示慢性疼痛
光线对减轻疼痛的效果在临床前模型中得到了证实因此,研究人员的第一步是证实这些早期发现,证明患有某种关节炎的小鼠暴露在绿光下可以减轻疼痛。然后,他们探索了这种影响在眼睛中缺乏各种检测视觉输入的结构的老鼠身上是如何改变的。
哺乳动物的眼睛通过三种类型的感受器接收信号,每一种感受器都对不同波长的光作出反应:外层视网膜上的杆状和锥状细胞,以及内部视网膜上的第三类感受器,即黑视素表达本敏光敏视网膜神经节细胞(ipRGC)。研究人员发现,当杆状细胞和视锥细胞缺失时,老鼠没有从绿光刺激中得到任何好处。当只有视锥细胞缺失时,这种效应也完全消失了,但没有视杆受体的小鼠仍然有轻微的疼痛减轻。当ipRGCs被移除时,小鼠的疼痛没有减轻。这向研究人员表明,他们正在解开的神经通路始于杆状和锥状光感受器。
追踪神经疼痛通路
视杆细胞和视锥细胞将它们接收到的外界信息传递给视网膜神经节细胞(RGCs), RGCs将这些信号传递到更高的大脑区域。张和他的团队沿着这条生物学线索,在每个阶段对特定的神经元群体使用遗传或药理沉默。他们发现,RGCs和腹侧膝状核(vLGN)之间的联系,是丘脑(大脑的感觉开关板)处理视觉信息的一部分,介导了镇痛效果。
vLGN充满了使用神经递质GABA发送抑制信号的神经元。研究小组注意到,vLGN中32%的gaba能神经元也表达Penk该基因为一种蛋白质PENK编码。
这是另一种分子ENK的前体,它能激活大脑中的阿片受体。产生penk的神经元与脑干中被称为中缝背核(DRN)的大脑区域通信。DRN被认为在疼痛控制中有重要作用。当研究人员对小鼠进行基因改造,使它们的大脑无法将PENK发送到DRN时,绿光的止痛效果消失了:研究小组找到了他们前进道路的尽头。
望向光明
但这并不是研究领域的终点。利用基因敲除动物来探索各种脑回路对观察到的行为的贡献的实验现在是神经科学的主要内容。论文作者承认,皮层中的其他结构也可能在光疗的效果中发挥作用,需要更多的研究来解开这些不同的链。
另一个紧迫的问题是,为什么绿光一开始会有镇痛作用。这种机制在进化上的好处是什么?作者在讨论中指出了一个来自神经科学和心理学的不同研究机构。
“暴露在充满绿色的环境中(如日本和中国的做法)。森林浴”)可以减少生理和心理上的痛苦。心理学研究已经表明“绿色”传达了与幸福相关的积极信息,”作者写道。
作者还指出,研究表明,其他形式的感官输入可以减轻疼痛:2019年纸研究表明,当人们暴露在疼痛刺激中时,那些同时被给予甜味或味觉刺激的人对疼痛的评价低于那些被给予苦味刺激的人。
我们的许多感觉之间有复杂的相互作用,包括疼痛检测,作者最终得出结论,他们发现的最终原因“可能是由主要体感、视觉、听觉皮层和其他参与跨模态处理的皮层区域(如前额叶皮层)之间的功能连接来解释。”
参考:唐勇,刘安,吕松等。小鼠的绿光镇痛是由腹外侧膝状核脑啡肽能神经元的视觉激活介导的。科学。反式。地中海。2022;14: eabq6474。doi:10.1126 / scitranslmed.abq6474