Nature子刊：中科院涂毅恒研究组和胡理研究组揭示跨物种疼痛特异的丘脑皮层神经活动神经模式-杭州脑海科技有限公司

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疼痛是人体的重要信号，用以提醒我们潜在的伤害或损害，解析疼痛的神经编码模式对于评估和干预疼痛具有重要意义。几十年来，科学家们一直在争论人脑中是否存在任何疼痛优先神经模式，可以将疼痛与其他感觉方式区分开来。

2023年10月9日，中国科学院心理研究所心理健康重点实验室涂毅恒研究组和胡理研究组在Nature Human Behaviour（IF=29.9）上发表了题为“Pain-preferential thalamocortical neural dynamics across species”的文章，使用人类神经成像技术(fMRI和EEG)和大鼠在体电生理技术，揭示了丘脑背内侧核（medial-dorsal thalamic nucleus，MD）神经活动及其与前扣带皮层（anterior cingulate cortex，ACC）的连接可特异性编码疼痛，发现了一种优先参与跨物种疼痛感知的神经通路。

传统研究认为，包括疼痛在内的不同的感觉，是在大脑单独的单感觉区域处理的，然后汇聚在更高阶的多感官区域。然而，最近的证据表明，即使在以前被认为是单感官的区域，也会发生更集成的多感官处理。

在这项研究中，科研人员使用人类神经成像技术（fMRI和EEG）和大鼠在体电生理技术开展了三个子研究，以识别与跨物种疼痛感知相关的独特神经特征。

实验设计

研究在两个人类fMRI数据集（n=399和n=25）中识别出对疼痛起特异性响应的丘脑核团及丘脑皮层功能连接。数据集1包括399名参与者接受疼痛刺激、触觉刺激、视觉刺激和听觉刺激的fMRI数据。传统的单变量分析仅发现了躯体感觉特异的脑区活动（ventral posterolateral nucleus [VPL] in thalamus）。通过多变量模式分析（MVPA），研究人员揭示了内侧背侧（MD）丘脑核在疼痛感知中的核心作用。疼痛刺激引起该核更明显的激活，其与背侧前扣带皮层（ACC）和岛叶的丰富连接也优先响应疼痛。