概要：慢性疼痛与抑郁症常常同时出现，但有些人的大脑却能保持显著的韧性。一项开创性研究揭示了其原因。

通过绘制情绪调节的“控制中心”——海马体的图谱，科学家发现，抑郁并非疼痛的必然结果，而是一个涉及大脑炎症和神经适应的生物学“临界点”所导致的结果。

关键事实与数据

• 20%的阈值：慢性疼痛影响着全球超过20%的成年人。虽然它是抑郁症的主要驱动因素，但许多患者从未发展出情绪障碍。

• 韧性的标志：患有慢性疼痛但未患抑郁症的患者，其海马体体积更大且活动增加，这表明他们的大脑产生了保护性的补偿反应。

• 齿状回枢纽：一个名为齿状回的特定子区域——也是新神经元诞生的地方——是疼痛相关压力的主要调节器。

• 小胶质细胞开关：在具有韧性的人体内，新神经元保持活跃以缓冲压力。而在那些患上抑郁症的人体内，大脑免疫细胞（小胶质细胞）变得异常活跃，引发炎症，破坏了神经通讯。

• 渐进式变化：研究发现，这些大脑变化并非预先存在，而是由长期的疼痛经历本身所驱动。

来源：华威大学

根据发表在《科学》期刊上的研究，科学家们揭示了一种大脑机制，可以解释为什么慢性疼痛会导致一些人抑郁，而另一些人则不会。

这一发现挑战了抑郁症是长期疼痛不可避免的结果这一观点。

通过将大规模人类脑成像与动物实验相结合，研究人员发现，持续性疼痛驱动了海马体（一个以记忆功能而闻名的大脑区域）的进行性变化，这种变化决定了人们是会随着时间的推移发展出抑郁症，还是能保持情绪韧性。

“慢性疼痛常常发展成抑郁或焦虑，但直到现在，我们还不明白为什么会发生在某些人身上，而不是其他人身上，”联合首席作者、华威大学的冯建峰教授说。

“我们的发现表明，海马体充当了一个控制中心，帮助大脑调节对长期疼痛的情绪反应。抑郁并非不可避免——这取决于这个系统随时间如何反应。”

大脑对疼痛的早期反应

慢性疼痛影响全球超过20%的成年人，并与焦虑和抑郁密切相关。然而，许多患有持续性疼痛的人并未发展出这些病症，其生物学原因一直不清楚。

为了进行研究，研究人员分析了来自大规模人群队列（包括英国生物银行的数据）的脑部扫描结果。他们发现，患有慢性疼痛但没有抑郁症的人，其海马体体积略大，且该大脑区域的活动增加。这些变化伴随着在某些学习和记忆任务中更好的表现，这表明大脑最初可能会对持续性疼痛做出补偿性反应。

相比之下，同时患有慢性疼痛和抑郁症的个体，则表现出海马体体积减小、活动紊乱以及认知能力较差。纵向分析表明，这些变化是随着时间的推移逐渐发展起来的。

“这些变化是逐渐出现的，这一事实表明它们是由长期疼痛经历本身所驱动的，”冯教授补充道。“这不仅仅是预先存在的脆弱性；而是大脑对持续疼痛做出的反应。”

从韧性到脆弱

为了解这些变化是如何展开的，研究人员在慢性神经病理性疼痛的动物模型中进行了平行研究。

他们观察到了行为效应的清晰进展。首先出现的是痛觉敏感性增加，接着是焦虑样行为，之后是抑郁样症状。这些行为变化伴随着海马体结构和活动的逐渐改变，显示了长期疼痛如何重塑参与情绪调节的大脑回路。

海马体中的一个名为齿状回的小子区域——成年大脑中少数几个新神经元持续形成的区域之一——成为了一个关键的调节枢纽。

在慢性疼痛的早期，齿状回中新生成的神经元变得高度活跃，这表明大脑最初试图适应持续的压力。然而，随着时间的推移，大脑中称为小胶质细胞的免疫细胞变得异常活跃。这破坏了神经元和小胶质细胞之间的正常通讯，标志着一个从适应性大脑反应到功能失调信号传递的临界点。

当研究人员在动物模型中抑制这种异常的小胶质细胞活动时，抑郁样行为得到改善，而整体大脑功能保持稳定。这些发现表明，针对海马体中的小胶质细胞炎症，可能有助于预防持续性疼痛患者患上抑郁症，尤其是在治疗被早期引入时。

“这显示的是，大脑并没有简单地被慢性疼痛压垮，”冯教授总结道。“它积极地尝试调节情绪健康。当那个调节系统保持平衡时，人们就能保持韧性。当它被破坏时，特别是被海马体的炎症破坏时，抑郁症就会出现。理解这个过程为早期干预开辟了新的可能性。”

关键问题解答：

问：抑郁仅仅是因为一直处于疼痛中而产生的情绪反应吗？

答：远不止于此——它是一种物理性的结构变化。这项研究表明，长期的疼痛实际上会重塑大脑回路。它开始于一个“学习”过程，大脑试图适应，但如果疼痛持续太久，大脑的免疫系统（小胶质细胞）会反应过度，导致“抑郁开关”被打开。

问：我们能阻止慢性疼痛转变为抑郁症吗？

答：该研究提出了一个“机会之窗”。因为这些变化是渐进发生的，所以早期干预是关键。在海马体中的小胶质细胞炎症达到临界点之前就加以干预，医生们或许能够使大脑保持在“韧性”状态，即使身体上的疼痛依然存在。

问：拥有“好记性”有助于抵抗疼痛带来的抑郁吗？

答：有趣的是，是的。研究发现，具有韧性的患者在学习和记忆任务中表现更好。由于海马体同时处理记忆和情绪，一个“更强健”的海马体似乎更擅长“多任务处理”——在管理慢性疼痛信号的同时，保持情绪健康稳定。

研究信息

作者：Matt Higgs
来源：华威大学
联系：Matt Higgs – 华威大学
图片：图片来源归《神经科学新闻》所有

原创研究：
论文标题：《从慢性疼痛到抑郁：海马齿状回中神经发生驱动的小胶质细胞重塑》
作者：Ming Ding, Shitong Xiang, Yuqing Zhang, Lei Wei, Yuanfeng Weng, Xueting Zhang, Yiling Ni, Yuwen Zhang, Qianfeng Wang, Ruiqing Hou, Huaihao Du, Ka Kei Chio, Wei Zhang, He Wang, Tianye Jia, Yi Wu, Jianfeng Feng, Trevor W. Robbins, and Xiao Xiao
期刊：《科学》
DOI：10.1126/science.aee6177