斯坦福医学团队在实验室中重现人类疼痛感知路径，从皮肤到大脑的信号传递一览无余。这项突破或将加速疼痛研究，带来更有效的治疗方案。

斯坦福医学的研究者们在实验室的玻璃器皿中，成功搭建了一条从人体皮肤直达大脑的神经通道。这条通道负责将疼痛等感觉信号传递到大脑，经过进一步处理后，才转化为我们熟悉的那种不适感。科学家们希望，这一成果能为研究疼痛紊乱提供新的助力，点亮治疗的希望。

这项研究的领头人Sergiu Pasca博士，是斯坦福大学精神病学与行为科学的教授。他和团队在4月9日即将发表于《自然》杂志的论文中，详细描述了如何将人体神经系统的四个微型部分拼装起来，重建所谓的“上升感觉路径”。这条路径就像一个接力赛，疼痛信号从皮肤出发，经过背根神经节、脊髓背侧、丘脑，最终抵达体感皮层。每一段都有特定的神经元负责传递信息，环环相扣。

“我们现在可以用非侵入的方式模拟这条路径，”Pasca说，“这有望让我们更深入地理解如何更好地缓解疼痛。”他坦言，过去在动物实验中研究人类疼痛总有局限。“动物的神经路径和我们有些不同，它们能感觉到痛，但我们用培养皿搭建的模型却不会。”这样的设计让研究者得以纯粹观察信号如何传递，而无需顾及动物的情绪反应。

这项突破意义非凡，因为疼痛问题一直困扰着医学界。Vivianne Tawfik博士，一位未参与研究的麻醉学副教授指出：“美国有超过1.16亿人，也就是每三个美国人中就有一个正在与慢性疼痛作斗争。”更令人揪心的是，这种疼痛往往在身体损伤消失后依然挥之不去，可能是因为上升感觉路径发生了持久变化。

然而，治疗慢性疼痛的手段却少得可怜。Tawfik无奈地说：“面对一位尝试过所有方法却依然痛苦不堪的病人，我甚至无法形容那种无力感。”现有的“止痛药”大多并非专为疼痛设计，而是从精神科或睡眠障碍的药柜中借用而来。其中最有效的阿片类药物虽然能暂时缓解，却容易让人上瘾，给患者带来新的风险。

为了破解这一难题，Pasca团队从零开始，一步步搭建起这条感觉路径。他们利用志愿者提供的皮肤样本，将细胞转化为诱导多能干细胞，再通过化学信号引导这些细胞聚集成代表路径四个区域的小球——神经类器官。每个类器官直径不到十分之一英寸，包含近百万个细胞。

随后，他们将这四个类器官并排放置，耐心等待。大约100天后，这些小球融合成了一个近五分之二英寸长的“组装体”，Pasca戏称它像“迷你香肠串”。尽管它只有成人脑细胞数的四万二千分之一，却完整再现了疼痛信号传递的电路。

研究人员发现，这些类器官不仅在解剖学上连接紧密，第一部分的神经元与第二部分顺利“握手”，依此类推；而且整个回路还能协同运作。当他们在感觉类器官上施加辣椒素(辣椒中让人灼痛的成分)，立刻就能看到神经活动波从起点传到终点。更令人兴奋的是，他们通过基因改造或化学刺激，能增强或干扰这些波形，窥见从未见过的信号传递细节。

Tawfik对这一成果赞不绝口：“他们重建的这条路径，正是传递疼痛信息最重要的通道。”她认为，这项技术对研究慢性疼痛尤为关键。比如，有些患者的疼痛感知异常敏感，可能与路径中的某个环节出了问题有关。而Pasca的组装体提供了一个绝佳的平台，让科学家能近距离观察这些异常。

以Nav1.7蛋白为例，这是一种存在于外周感觉神经元表面的钠通道。罕见的基因突变可能让人对疼痛极度敏感，或完全感觉不到痛，后者甚至可能危及生命。Pasca团队制作了一个突变版本的组装体，发现其神经活动波更加频繁，仿佛信号在路径中“失控”了。而当他们让Nav1.7失去功能时，意外出现了：感觉神经元依然会被疼痛化学物质激活，但后续的波形传递却没了节奏，变得杂乱无章。

“这说明信号的协调传递至关重要，”Pasca解释道，“光有神经元放电还不够，它们必须像乐队一样合拍，才能把信息完整送到大脑。”

值得一提的是，这些组装体并不会“感觉到”疼痛。Pasca强调，它们只是传递信号的工具，真正让我们感到不适的，是大脑中其他区域的加工过程。目前，这些组装体模拟的还是胎儿早期的神经发育阶段，未来可能用于研究自闭症等疾病，毕竟自闭症患者常对疼痛和感官刺激异常敏感。

Pasca的实验室正在努力加速组装体的发育，希望更贴近成人神经系统的工作模式。他设想，通过筛选能抑制过度神经波的药物，同时避开阿片类药物影响大脑奖赏回路的副作用，或许能找到更精准的止痛方案。“Nav1.7主要在外周神经元上，这给了我们一个独特的机会，”他说。

这项研究的背后，是无数细节的积累。从单个类器官到融合的组装体，Pasca团队证明，只要把零件摆对位置，细胞自会找到彼此，建立起有意义的连接。正如他所说：“大脑远超其部件之和。”这不仅是一次技术上的飞跃，更是为无数疼痛患者点燃了新的希望。

本文译自 ScienceDaily，由 BALI 编辑发布。