为什么有人带着慢性疼痛也能生活如常，有人疼痛却会导致抑郁、焦虑？复旦大学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Trevor Robbins及冯建峰教授团队发现，疼痛是否导向抑郁和焦虑的关键在于人脑海马区的齿状回（dentate gyrus, DG）。海马齿状回像一道“情绪闸门”，在疼痛早期，它短暂增强激活新生神经元并激活小胶质细胞参与大脑重塑，以试图适应；当调控失衡，小胶质细胞失去作用，神经元凋亡，疼痛就被转化为持续的负性情绪。
这一发现意味着疼痛导致的抑郁和焦虑将可以提早预防，目前团队相关的靶点药物已经在研究之中。而且，这一发现也更新了人类对大脑海马区功能的认知，将给更广泛成因的抑郁症和焦虑症的诊治带来新的启示。
相关成果以《从慢性疼痛到抑郁：海马齿状回中新生神经元驱动的小胶质细胞重塑》为题于北京时间2026 年3月20日发表于《科学》（Science）主刊。
约51%的慢性疼痛患者会伴生抑郁和焦虑
慢性疼痛是重要的公共健康和社会问题。世界卫生组织和多项流行病学研究显示，全球约 20%–30% 的成年人正遭受不同形式的慢性疼痛，其致残率高、病程长，严重影响劳动能力、生活质量和社会参与，被形象地称为“不死的癌症”。慢性疼痛对家庭、医疗系统和社会生产力造成长期的隐性压力，同时，中国也是疼痛最高发地区之一。
慢性疼痛向情绪共病进展的因果过程示意图
更值得关注的是，慢性疼痛造成的并非“只有疼痛本身”。大量临床调查显示，有41%的慢性疼痛患者的情绪并不会因此改变，但是有59%的慢性疼痛患者会产生抑郁、焦虑共病的现象。这种疼痛—情绪共病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。为什么有些人能够“痛而不抑”，而另一些人却逐渐陷入情绪障碍，其背后的生物学机制一直不清楚。
正是在这一背景下，理解慢性疼痛如何影响大脑情绪调控系统、以及为何这种影响在不同个体之间存在巨大差异，成为神经科学、医学和公共健康领域共同关注的核心问题。
疼痛伴生抑郁和焦虑前先出现了认知提升现象？
“我们研究的核心问题并非‘疼痛是否会导致抑郁’，而是聚焦在什么条件下、通过什么样的脑机制，疼痛才会被转化为持续的负性情绪状态。”肖晓告诉记者，此次研究团队通过系统整合大规模人群神经影像数据库大约3万名正常人与疼痛患者持续10年左右的长期跟踪数据，并且结合啮齿动物慢性神经病理性疼痛模型，从脑结构、功能、神经环路及细胞机制多个层级，对慢性疼痛向情绪障碍演变的过程进行了解析。
研究组首先通过大脑影像数据发现，疼痛伴生抑郁和焦虑的人群在疼痛初期出现了大脑海马区体积增加，甚至认知能力和记忆能力提升的现象。众所周知，海马区与人的认知和记忆功能密切相关，而且大脑中神经元数量是固定的。但海马区齿状回是为数不多的在成年后还会产生新的神经元的脑区。
慢性疼痛向抑郁共病进展过程中海马体积变化。
此次研究组发现，那些出现抑郁焦虑伴生的疼痛患者，在疼痛出现时，大脑的海马区齿状回出现了新生神经元，从而导致了海马区体积的增加。但是，伴随着疼痛的持续，新生神经元激活了大脑中大量小胶质细胞——一种大脑中的免疫细胞，从而影响了海马区神经元的活性，并且逐步出现了海马区萎缩，出现了抑郁和焦虑症状的伴生。“神经元的活性过高或者过低都并非好事。”肖晓解释称，神经元活性太高也会带来神经元的凋亡，比如中风、癫痫等疾病发生时，神经元就处于活性过高的状态，并出现继发性的病理反应。
研究组发现，正是疼痛早期使得海马体积短暂增大，功能状态增强，但是疼痛持续并伴随抑郁后，海马逐渐萎缩，调控能力下降。这一“先适应、后失衡”的双相变化轨迹，在不同疼痛类型和人群中高度一致。同时，在慢性疼痛动物模型中也观察到清晰的时间序列：疼痛敏感性增强 → 焦虑样行为 → 抑郁样行为。结果验证了人群研究中观察到的阶段性变化具有因果基础。
寻找调节靶点，预防疼痛导致的情绪疾病伴生
“更重要的是，此次研究中我们还比较了不同干预节点的效果，从而找到了最佳调整靶点，为我们在临床上提早发现哪类疼痛患者有可能转向抑郁和焦虑，并提早介入以预防这些症状的出现提供了可能。”类脑科学智能与技术研究院院长冯建峰告诉记者。
大鼠慢性痛发展到抑郁共病的时间序列
研究组发现，在海马齿状回出现新生神经元时，直接针对新生神经元采取抑制措施，虽然可以阻断情绪的负性反应，但也会影响部分脑功能平衡，甚至出现海马区萎缩、认知下降的现象。但是，如果调控小胶质细胞的异常激活，则发现，疼痛相关的负面情绪被阻断，而海马区并不会受到影响，甚至认知反而有所提升，至少能够更好地维持整体功能稳定性。这也意味着，小胶质细胞很可能是阻断慢性疼痛向情绪障碍转变的更优靶点。
据研究组介绍，目前相关的靶点药物正在进一步验证之中，而且“这一研究使我们重新认识了齿状回的功能，发现齿状回有情绪和认知功能的双重调控。”肖晓说：“从研究来看，慢性疼痛是一种持续的压力，正是持续的压力对海马齿状回造成了稳态过载，从而的影响了情绪，这让我们进一步思考，是否更广泛的压力也会对齿状回带来影响。以及究竟什么样的人会更容易出现这一症状。”
大鼠慢性痛发展到抑郁共病的时间序列。
该研究得到国家科技部2030脑科学与类脑研究重大项目、国家科技部重大专项、国家自然科学基金委面上项目等项目支持。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Trevor Robbins，以及冯建峰教授为本文的通讯作者。复旦大学类脑智能科学与技术研究院博士毕业生、复旦大学附属华山医院博士后丁铭，复旦大学类脑智能科学与技术研究院博士后项诗童为本文的共同第一作者。
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