【文献解读】看到别人受伤，为什么自己也会感觉到疼痛？前扣带回到伏隔核的神经环路调节疼痛和镇痛的社交传递

共情是指通过感知他人所处的情感状态，使自己产生类似情绪或者感受的能力。在社会交往中，共情涉及行为、认知和情感的综合过程。共情是一种进化保守的生理反应，从啮齿类到高等的灵长类动物都具有共情的能力，其主要的表现是情绪的传染力、疼痛的社交传递、恐惧的感受和一系列亲社会行为。

前扣带回（anterior cingulate cortex, ACC）与多种情绪相关脑区存在神经连接，是情感类神经环路的重要节点，被认为在共情行为中具有重要作用。在人类和啮齿类动物ACC脑区参与疼痛感觉的社交传递，但是对于ACC介导共情行为背后的神经环路机制，目前尚不清楚。

研究人员采用完全弗氏佐剂（CFA）诱导小鼠疼痛模型（CFA小鼠），然后将一只正常小鼠（BY小鼠）与CFA小鼠共处一小时进行社交，通过行为学检测发现在社交结束后0-4小时的时间窗内BY小鼠出现了共情行为，行为学检测（甩尾反应、热板实验等）发现在社交结束后0-4小时的时间窗内BY小鼠出现了共情行为，表现出对机械痛和热痛的敏感性增加，痛域降低，表明CFA小鼠将痛觉传递到了BY小鼠。

 Fig.1 痛觉通过社交从CFA小鼠快速传递到BY小鼠 
 

为了研究疼痛转移的中枢机制，研究人员将Fos-CreERT2（TRAP）小鼠和Ai14-Tdtomato小鼠进行杂交，在疼痛社交传递后对BY小鼠全脑进行TRAP/Tdtomato细胞的计数分析，发现BY小鼠ACC、INS、NAc、CeA等脑区活化神经元明显增加。因为ACC脑区参与共情行为的调节，作者将AAC作为研究的主要脑区。

病毒示踪确认了ACC到NAc core脑区的神经投射之后，研究人员运用Fos-CreERT2小鼠结合Cre-Loxp技术和伪狂犬病毒逆行示踪技术，发现在痛觉传递的过程中，CFA小鼠和BY小鼠的ACC-NAc的神经投射均被激活。

 Fig.2 痛觉的社交传递激活ACC-NAc的神经环路

为了确认痛觉的社交传递是否依赖于ACC-NAc的神经环路，研究人员运用光遗传学的手段，在CFA小鼠和BY小鼠社交过程中，分别抑制或激活BY小鼠ACC-NAc的神经环路，后续的行为学检测发现，抑制ACC-NAc神经环路明显减弱痛觉的社交传递，BY小鼠没有发生明显的痛觉异常。但是光激活ACC-NAc的神经环路明显促进了疼痛的社交传递，并且BY小鼠共情的时间窗从4小时延长到了72小时。

Fig.3 ACC-NAc的神经环路双向调节痛觉的社交传递
 

为了确认ACC-NAc的神经环路在共情行为中是否具有普遍性，研究人员接下来研究ACC-NAc的神经环路在恐惧共情中的作用。行为学检测发现在恐惧训练过程中，BY小鼠僵直率明显增加，说明BY小鼠出现明显的恐惧共情，并且在恐惧记忆的再唤醒检测中，BY小鼠僵直率仍高于对照小鼠。但是研究人员抑制ACC-NAc的神经环路并不能阻断恐惧共情的传递，进一步研究发现抑制ACC-BLA的神经环路能阻断恐惧共情的传递。

 Fig.4 ACC-BLA的神经环路调节恐惧共情的传递
 

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