科学家们发现了一种大脑机制,可以解释为什么慢性疼痛会导致一些人抑郁而另一些人不会,根据发表在《Science》上的研究。这一发现挑战了抑郁是长期疼痛不可避免的结果的观点。
通过结合大规模人脑成像与动物实验,研究人员发现,持续性疼痛会驱动海马体(一个以其在记忆中的作用而最为人知的大脑区域)发生渐进性变化,这些变化决定了人们随着时间的推移是发展出抑郁还是保持情绪韧性。
“慢性疼痛经常发展成抑郁或焦虑,但直到现在我们还不明白为什么这发生在一些人身上而其他人不会,”共同第一作者、华威大学的Jianfeng Feng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,它取决于这个系统如何随时间响应。”
大脑对疼痛的早期反应
慢性疼痛影响着全球超过20%的成年人,并且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状况,这种差异的生物学原因至今仍不清楚。
为了进行研究,研究人员分析了来自大规模人群队列的脑部扫描数据,包括来自UK Biobank的数据。他们发现,患有慢性疼痛但没有抑郁的人往往表现出稍大的海马体体积以及该脑区活动的增加。
这些变化伴随着在某些学习和记忆任务中更好的表现,表明大脑可能最初会对持续性疼痛产生一种补偿性反应。相比之下,同时经历慢性疼痛和抑郁的个体表现出海马体体积减小、活动紊乱以及较差的认知表现。纵向分析表明,这些变化是随着时间的推移逐渐发展出来的。
“这些变化逐渐出现的事实表明,它们是由长期疼痛体验本身所驱动的,”Jianfeng Feng教授补充道。“这不仅仅是预先存在的脆弱性,而是大脑在对持续的疼痛做出反应。”
从韧性到脆弱
为了理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。他们观察到一个明确的行为效应进展。疼痛敏感性增加首先出现,随后是焦虑样行为,再后来是抑郁样症状。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涉及情绪调节的大脑回路。
海马体的一个被称为齿状回的小亚区——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控枢纽。
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,表明大脑最初试图适应持续的应激。然而,随着时间的推移,大脑中被称为小胶质细胞的免疫细胞变得异常激活。这种神经元与小胶质细胞之间正常通讯的中断,标志着从适应性大脑反应向功能失调信号传导的转折点。
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的抑郁,特别是在治疗早期引入的情况下。
“这表明,大脑并不仅仅是被慢性疼痛压垮,”Jianfeng Feng教授总结道。“它积极地试图调节情绪健康。当这个调节系统保持平衡时,人们可以保持韧性。当它被破坏时,特别是被海马体中的炎症破坏时,抑郁就可能出现。理解这一过程为早期干预开辟了新的可能性。”(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Ming Ding et al, From chronic pain to depression: Neurogenesis-driven microglial remodeling in the hippocampal dentate gyrus, Science (2026). DOI: 10.1126/science.aee6177.
Why chronic pain leads to depression for some but not others
https://medicalxpress.com/news/2026-03-chronic-pain-depression.html