人類研究和動物研究對於揭示疼痛加工機制和檢驗鎮痛方案效果都不可或缺。然而,典型的疼痛研究往往只選取單一物種為研究物件,很少結合人類和動物研究物件,開展跨物種研究。孤立地開展人類研究或動物研究可能使相關研究成果難以轉化和應用。
從跨物種的角度入手,一方面有利於在微觀、介觀和宏觀等不同尺度上有機整合不同物種的研究成果,全面、系統地認識疼痛加工的神經機制;另一方面有利於打通疼痛治療方法開發的各個環節,在研發鎮痛方案的基礎上,檢驗鎮痛效果,推動研究成果的轉化應用。總之,跨物種的研究手段對於疼痛機制的深入理解和鎮痛方案的有效開發既十分重要,又非常必要。
近日,《中國科學:生命科學》中文版“青年科學家專欄”發表中國科學院心理研究所胡理研究員題為“疼痛跨物種研究:挑戰與機遇”的綜述文章,在概述跨物種疼痛研究對認識疼痛和緩解疼痛的必要性和重要性的基礎上,系統總結了以人類被試和齧齒類動物為研究物件的疼痛研究在研究內容、技術手段和評估方式上的差異,並分析了產生這些差異的主要原因;提出尋找跨物種疼痛客觀指標是整合跨物種疼痛研究成果、促進不同物種研究成果應用轉化的重要方式之一,並以疼痛誘發的高頻振盪訊號為例,討論了採用跨物種研究方法的優點和必要性;最後,該文對未來開展疼痛跨物種研究需要注意的關鍵問題進行了深入思考和系統總結。
文章主要內容如下:
1. 跨物種研究的必要性與重要性
2. 跨物種研究的挑戰
2.1. 不同物種研究內容的差異
2.2. 不同物種研究技術手段的差異
2.3. 不同物種疼痛評估方式的差異
2.4. 不同物種研究差異的原因
3. 跨物種視角下的疼痛客觀指標研究
3.1. 基於神經影像的疼痛客觀指標
3.2. 基於電生理響應的疼痛客觀指標
4. 總結與展望
圖 1 疼痛跨物種研究: 挑戰與機遇
圖 2 人類和動物疼痛研究中常用的疼痛評估方式(口頭報告 vs. 行為觀察)和研究技術(非侵入性 vs. 侵入性)示意圖. EEG: 腦電技術; MRI: 磁共振技術; tDCS: 經顱直流電刺激; tACS: 經顱交流電刺激; ECoG: 皮質腦電技術; LFP: 區域性場電位; spike: 神經元放電