2023年10月31日，由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室的孙衍刚研究组在《Cell Reports》杂志在线发表了题题为“An Atlas of Itch-Associated Neural Dynamics in the Mouse Brain”的研究论文。研究团队运用在体光纤记录技术，绘制了小鼠大脑在两种痒觉模型下的神经动力学图谱。

为深入探究上述问题，研究团队采用在体光纤记录技术，对小鼠大脑的多个关键区域（包括皮层、丘脑和中脑等的126个脑区）进行了神经元钙活动和抓挠行为的实时记录和分析。研究结果揭示，小鼠大脑对组胺和氯喹引起的瘙痒表现出复杂多样的神经活动模式。例如，在组胺模型中，包括伏隔核在内的特定脑区，在瘙痒引发的抓挠行为结束后才表现出显著的神经活动。相对的，在氯喹模型中，如脑桥网状结构等脑区在抓挠行为的起始时刻出现一种瞬时的激活状态。更为重要的是，对组胺和氯喹所引发的瘙痒，小鼠大脑皮层之间存在着功能性差异的神经网络。

图：组胺和CQ诱导的瘙痒中皮层区域的不同功能网络

本项研究为我们理解痒觉感知的神经机制，特别是在痒觉相关的神经网络方面提供了新的视角和基础。本研究有几个局限性。作者使用纤维光度法来监测自由运动动物的单个大脑区域的神经元激活。与以往功能成像的研究相比，忽略了一些小脑区。两次瘙痒原注射间隔较短造成的交叉污染可能对观察到的结果有潜在的影响。作者在没有特定细胞类型信息的情况下记录了每个大脑区域的平均活动。这些问题，还需未来进一步的研究。因此，本文的数据不能直接表明哪些类型的神经元在功能上是相关的。尽管如此，本次研究结果确实为进一步探索及研究中确定的反应模式相关的特定细胞类型或神经通路机制提供了有价值的线索。最后，瘙痒会引起抓挠，从而减轻瘙痒。这会产生涉及瘙痒/疼痛感的复杂相互作用。在这项研究中，作者没有测试不同的大脑区域对有害刺激的反应。然而，先前的功能成像研究已经检查了对有害和瘙痒刺激的反应，发现几个大脑区域，如 PAG、ACC 和杏仁核，被瘙痒和疼痛刺激显着激活，这表明这些大脑区域可能参与疼痛和瘙痒之间的相互作用。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113304