神經(jīng)病理性疼痛與睡眠障礙高度共病。慢性疼痛病人容易發(fā)生睡眠質(zhì)量下降和失眠。睡眠障礙病人也容易產(chǎn)生疼痛。美國哥倫比亞大學醫(yī)學中心的周航博士和楊光博士等采用在體雙光子成像、光/化學遺傳學等方法,解析睡眠在疼痛慢性化中的作用。主要結(jié)果:(1)在坐骨神經(jīng)分支選擇性損傷 (spared nerve injury, SNI)小鼠模型,從SNI 術后3 天(急性痛)至21 天(慢性疼痛)的發(fā)展過程,初級感覺皮質(zhì) (S1) 興奮性神經(jīng)元的自發(fā)性鈣活動在非快速眼動睡眠 (nonrapid eye movement, NREM) 顯著增強,且其增強幅度明顯高于清醒或其他睡眠時相。(2)S1 興奮性神經(jīng)活動的加強,是由于此處血管活性腸肽中間神經(jīng)元 (vasoactive intestinal peptide-expressing interneurons, VIP INs)活性增強引起的。在NREM 睡眠過程中,抑制VIP INs 可以降低興奮性神經(jīng)元的活動,并且緩解神經(jīng)病理性疼痛。(3)NREM 睡眠過程中,為何VIP INs 活動增加?進一步研究發(fā)現(xiàn),作為調(diào)控睡眠活動的關鍵核團,基底前核團(anterior nucleus basalis, aNB)可以通過單突觸連接直接投射到S1 的VIP 神經(jīng)元上。在NREM 睡眠中,aNB 神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿,進而增強VIP 神經(jīng)元活動。(4)NREM 睡眠過程中,為何會增加aNB 的活動?外周神經(jīng)損傷后,傷害性信息通過背根神經(jīng)節(jié)初級感覺神經(jīng)元,將疼痛信號傳遞給中腦臂旁核(parabrachial nucleus, PB),進而激活aNB 的活動。結(jié)論:在睡眠過程中,PB →aNB →S1 環(huán)路參與慢性疼痛形成與維持,即該環(huán)路參與慢性疼痛記憶。睡眠過程中抑制該環(huán)路,有望治療神經(jīng)病理性疼痛。