研究人员证明了通过光基因刺激大脑来控制疼痛

德克萨斯大学阿灵顿分校的物理团队与生物工程和心理学研究人员合作进行的一项新研究首次展示了如何通过光学刺激大脑的一小块区域来控制疼痛。

萨马伦德拉·莫汉蒂(Samarendra Mohanty)是一位物理学助理教授，领导着德克萨斯大学阿灵顿理学院的生物物理学和生理学实验室。他是该杂志周三在网上发表的一篇论文的合著者《公共科学图书馆•综合》．

研究人员发现，通过使用特定频率的光来调节大脑中一个非常小的区域前扣带皮层它们可以大大减轻实验室小鼠的疼痛。现有的基于电极的ACC刺激缺乏特异性，导致兴奋性和抑制性神经元的激活。

“我们的研究结果第一次清楚地证明了光遗传刺激抑制性神经元导致神经元活动减少，疼痛行为显著减少，”莫汉蒂说。“此外，我们证实了大脑丘脑部分不同神经元单位的特定电生理反应的光学调制，以应对特定类型的疼痛刺激。”

这项研究的重点是化学刺激和机械性疼痛，比如被针刺或捏一下之后的疼痛。莫汉蒂说，研究结果可能会加深对疼痛途径和管理策略的理解慢性疼痛这往往会严重损害正常的心理和生理功能。

莫汉蒂说:“虽然通过光学刺激减少了对慢性疼痛的感觉，但我们仍然想要感知某些类型的疼痛，因为它们告诉我们，手或腿要远离太热的东西，或者如果我们靠得太近，这些东西可能会伤害我们。”

Young-tae Kim，阿灵顿大学副教授生物工程该研究的合著者说，这项研究“可能会导致治疗更严重类型的糖尿病的微创方法。疼痛同时又不会失去重要的情感、感知和行为功能。”

在Mohanty实验室工作的博士后研究员Ling Gu是该研究的主要作者《公共科学图书馆•综合》论文，“特异性前扣带皮层神经元的光遗传激活对疼痛的抑制”。其他合著者包括前德克萨斯大学阿灵顿分校心理学博士生Megan Uhelski和生物工程研究人员Sanjay Anand;德州大学达拉斯分校生物工程副教授Mario Romero-Ortega;还有德州大学阿灵顿分校的心理学教授佩里·富克斯。论文可在此下载:http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0117746．

最近，Mohanty的团队展示了第一个基于双光子的近红外激光器光刺激深入大脑区域。欲知详情，请浏览http://www.uta.edu/news/releases/2014/11/mohanty-papers.php．该团队现在计划对大脑小区域(如ACC)进行局部非侵入性刺激，以更好地理解和控制大脑的功能大脑．