当下，全球约20%-30%的成年人正在遭受慢性疼痛——有人将其称之为“不死的癌症”，其中约一半以上会伴随不同程度的焦虑或抑郁。为何有的人“痛并快乐着”，而有的人却逐渐陷入情绪障碍？
复旦大学类脑智能科学与技术研究院认知神经科学中心执行主任肖晓、特聘教授特雷弗・罗宾斯及首席科学家冯建峰团队，发现疼痛本身并不足以解释情绪恶化，而取决于大脑“情绪闸门”的核心枢纽——海马，也就是人们熟悉的记忆中枢。北京时间2026年3月20日凌晨，相关成果发表于国际权威学术期刊《科学》。
肖晓（左二）、冯建峰（右二）、共同第一作者丁铭（左一）和项诗童（右一）
【“情绪闸门”】
中国是全世界疼痛最高发地区。慢性疼痛往往并非“只有疼痛本身”，疼痛引发的情绪障碍不仅加重患者的主观痛苦，也显著增加了医疗利用率、自杀风险和社会经济负担。
“我们不是干预疼痛，而是研究在什么条件下，疼痛才会转化为持续的负性情绪状态。”肖晓说。
研究团队通过系统整合近3万例人群神经影像数据，以及啮齿动物慢性神经病理性疼痛模型，对慢性疼痛向情绪障碍演变的过程进行了纵向解析。
他们发现，大脑中存在一个决定性的“情绪闸门”。这道闸门正常时，疼痛可被整合和缓冲，但闸门失效时疼痛更容易转化为抑郁或焦虑。而海马，正是这一“情绪闸门”的核心枢纽。
疼痛-抑郁共病患者的影像数据显示，在慢性疼痛早期，海马体积短暂增大，部分认知功能增强，比如数字记忆力；但随着抑郁等情绪症状的出现，海马逐渐萎缩到低于正常水平，调控能力下降。这一变化轨迹，在不同疼痛类型和人群中高度一致。同样地，在慢性疼痛动物模型中，也观察到了这一阶段性变化。
进一步研究发现，海马中的齿状回是情绪闸门的关键节点，干预齿状回神经活动可以阻断情绪恶化过程。
齿状回作为成年大脑中少数仍能产生新神经元的区域，在疼痛早期，其新生神经元和小胶质细胞都被激活。研究发现，如果此时直接抑制新生神经元，可缓解情绪异常，但认知功能严重下降。而调控小胶质细胞，既可缓解疼痛相关情绪问题，认知功能也有一定程度的提升。这也就意味着，小胶质细胞可能是早期阻断慢性疼痛向情绪障碍转变的更优靶点。
“如果在影像扫描中观察到慢性疼痛患者海马齿状回体积的异常变化，可能提示其存在情绪恶化风险，从而为早期识别和干预提供线索。”肖晓表示。
【“特别交叉”】
用复旦大学类脑智能研究院院长冯建峰的话来说，此次研究“特别交叉”，大数据和传统生物实验有机结合在了一起。尽管一开始，大家很难有一个共同的语言体系，做数据的不了解海马齿状回，学生物的也不懂数据分析工具。甚至在投稿时，编辑部也一度找不到合适的审稿人。
交叉，是2018年启动建设的类脑智能研究院认知神经科学中心与生俱来的“基因”。它聚焦认知活动的神经机制及其计算建模研究，是国内首个同时具备脑认知机制解析与计算仿真能力的交叉研究平台。
在《科学》发布的全球科学难题中，“意识的生物学基础”位居前列。这正是当代认知神经科学最核心、最前沿的终极问题之一。为此，美国脑计划重在探寻大脑如何通过神经环路产生知觉、思维和行动；欧盟脑计划试图从计算角度理解认知的产生原理；中国脑计划则以研究脑认知功能的神经基础为“主体”。
作为上海市级科技重大专项“脑与类脑智能基础转化应用研究”的重要依托平台，近年来，类脑智能研究院认知神经科学中心在情绪记忆、情感障碍及其相关认知过程的脑机制研究方面取得一系列原创成果，形成多项发明专利和软件著作权。
“我们将持续推动脑-认知-行为核心科学问题的研究，搭建认知神经科学领域从基础研究到技术应用的完整体系，培养多学科交叉背景的科研人才。”冯建峰说。
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