导语. 任何经历过熬夜的人都深知，睡眠不足会让全身酸痛。但是，将错失的睡眠转化为身体疼痛的脑部连接一直是一个黑箱，直到现在。7月20日发表在《细胞报告》上的一项研究首次确定了睡眠剥夺后引发疼痛过敏的具体三部分脑回路。中国广州和深圳中山大学的研究人员追踪了从大脑后部的感觉处理中枢一直延伸到丘脑深处一个小型抑制结构的信号，并表明操纵这一链条中的任何一环都可以调高或调低疼痛。
这一发现为治疗睡眠不足与慢性疼痛之间广泛存在但尚未被充分理解的关联，提供了具体的神经靶点。
揭示的回路. 由黄瑞珍和王玉婷领导的研究团队使用了一系列最先进的技术，包括全脑神经追踪、光遗传学（用光控制神经元）、化学遗传学（用人工药物控制神经元）、光纤光度测量和电生理学，从头到尾绘制了回路图。
他们确定了三个按顺序连接的节点。第一个是后扣带皮层（RSC），这是一个参与空间导航和记忆的区域。RSC中的谷氨酸能（兴奋性）神经元向前扣带皮层（ACC）发送投射，ACC是众所周知的疼痛处理中枢。然后，ACC的谷氨酸能神经元投射到未定带（ZI），这是丘脑下方一个虽小但功能强大的抑制结构，与疼痛调节、睡眠-觉醒调节和注意力有关。
这是首次对编码睡眠不足引起的疼痛的特定三方回路进行特征描述。早期的研究将睡眠剥夺与疼痛相关脑活动的普遍变化联系起来，但没有研究绘制出将失眠与疼痛行为连接起来的完整神经元链。
行为学关联. 为了测试这一回路是否真的驱动疼痛，研究人员让小鼠经历九小时的睡眠剥夺，这是一个成熟的实验方案，可诱导啮齿类动物的机械性和热性疼痛过敏。睡眠剥夺的小鼠在ACC谷氨酸能神经元中显示出显著增加的活动，通过光纤光度测量法测量。当团队使用光遗传学抑制这些ACC神经元时，疼痛过敏得到缓解,,尽管失去了睡眠，小鼠对疼痛刺激的敏感性降低了。
RSC被证明是这种ACC过度活动的上游驱动因素。激活投射到ACC的RSC谷氨酸能神经元足以在休息良好的小鼠中诱发疼痛样行为。相反，在睡眠剥夺的小鼠中用化学遗传学沉默RSC-ACC连接，将其疼痛敏感性恢复到正常水平。
在回路的另一端，团队发现ACC谷氨酸能神经元密集地支配未定带，并且ZI的GABA能（抑制性）神经元在睡眠剥夺后变得过度活跃。抑制ACC-ZI连接也减弱了睡眠剥夺引起的疼痛。在最后的确认中，研究人员消融了ACC的谷氨酸能神经元，并发现这完全逆转了RSC-ACC回路激活的促痛效应。
这些数据有力地证明，这一三节点通路对于将急性睡眠不足转化为可测量的疼痛过敏既是必要的也是充分的。
为何重要. 慢性疼痛和睡眠障碍是全球最常见和最令人衰弱的健康问题之一，它们往往陷入恶性循环：疼痛扰乱睡眠，睡眠不足加剧疼痛。临床研究估计，高达67%的慢性疼痛患者也报告睡眠质量差。然而，针对这一交叉点的治疗方案很少，部分原因是其潜在的神经生物学一直未被充分了解。
通过识别从RSC到ACC再到ZI的特定、可操纵的回路，这项研究为开发能够打破睡眠-疼痛循环的疗法提供了路线图。能够抑制ACC谷氨酸能活动或增强ZI GABA能抑制的药物或神经调节技术，可能为因睡眠不足而引发或加重的疼痛患者带来缓解。
研究结果还突显了ACC作为一个特别有吸引力的靶点。这一皮层区域已在疼痛感知、情绪处理和决策方面得到广泛研究。新的结果将其置于睡眠-疼痛相互作用的核心，并表明已经在疼痛治疗中开发的疗法，如针对ACC的深部脑刺激或经颅磁刺激，可以用于治疗睡眠相关的疼痛状况。
局限性. 该研究是在小鼠中进行的，啮齿类动物的睡眠剥夺方案并不能完全复制人类患者复杂的慢性睡眠不足模式。九小时的急性睡眠剥夺是一个相对较短的扰动；同样的回路是否在数周或数月的睡眠不足后介导疼痛过敏仍然未知。这项研究侧重于单一回路，但其他通路也可能有贡献。最后，光遗传学和化学遗传学工具尚未可用于临床，因此将这些发现转化为人类疗法需要药物开发或能够选择性靶向ACC或ZI活动的非侵入性神经调节方法。
结论. 睡眠不足通过一个特定的三神经元回路放大疼痛，该回路从后扣带皮层到前扣带皮层再到未定带。激活ACC谷氨酸能神经元是核心机制，沉默这一链条中的任何一环都能缓解睡眠剥夺小鼠的疼痛过敏。该回路为治疗影响全球数百万人的睡眠-疼痛关联提供了具体的神经靶点。
Source. Huang R， Wang Y， et al. “A cortical-subcortical circuit underlies pain sensitization driven by sleep deprivation.” Cell Reports， 2026年7月20日. DOI: 10.1016/j.celrep.2026.117693. 中山大学， 广州和深圳， 中国. 2026年7月20日发表。
婷 翻译