近日，中國(guó)科學(xué)院心理研究所孔亞卓研究員團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)通報(bào)》上發(fā)表了題為“氣味調(diào)控疼痛感知的行為及神經(jīng)機(jī)制”的綜述文章，系統(tǒng)梳理了氣味調(diào)控疼痛感知的行為學(xué)與神經(jīng)機(jī)制研究進(jìn)展。該文章以疼痛體驗(yàn)的“感知-辨別”與“情感-動(dòng)機(jī)”兩個(gè)維度為理論框架，評(píng)估了氣味在臨床與非臨床情境下對(duì)個(gè)體疼痛感知的調(diào)節(jié)效果；并進(jìn)一步結(jié)合腦成像研究成果，從神經(jīng)機(jī)制層面闡釋氣味影響疼痛的潛在通路，提出了兩條可驗(yàn)證的神經(jīng)通路模型：一是基于情緒與獎(jiǎng)賞的通路，二是基于注意機(jī)制的通路。

該綜述不僅能深化疼痛處理過程中多感官交互機(jī)制的理論知識(shí)，也為開發(fā)非藥物鎮(zhèn)痛策略提供了新思路，有望為藥物敏感或存在用藥禁忌的疼痛患者提供替代性治療選擇。

研究背景

據(jù)研究顯示，全球近五分之一的成年人患有持續(xù)性或慢性疼痛，受急性疼痛困擾的人群數(shù)量則更為龐大。相較于傳統(tǒng)藥物治療，采用非藥物干預(yù)手段（如認(rèn)知行為療法、正念冥想、音樂療法等）通常表現(xiàn)出更低的成癮和副作用風(fēng)險(xiǎn)以及更具成本效益的優(yōu)勢(shì)。在這些多感官、非藥物的干預(yù)途徑中，鑒于嗅覺系統(tǒng)與情緒處理、痛覺系統(tǒng)在遺傳機(jī)制及神經(jīng)加工上的密切關(guān)聯(lián)，由氣味介導(dǎo)的疼痛感知調(diào)控及其臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用受到越來越多的探索。分子生物學(xué)研究提示，痛覺與嗅覺在遺傳機(jī)制上共享部分調(diào)控通路。有 26個(gè)基因在人類嗅球中表達(dá)的同時(shí)也與疼痛調(diào)控相關(guān)。SCN9A (sodium voltage- gated channel alpha subunit 9) 基因編碼的電壓門控型鈉通道Nav1.7在痛覺受體和嗅覺神經(jīng)元中均有表達(dá)，且該通道的異?？蓪?dǎo)致個(gè)體痛覺與嗅覺敏感性的同步改變。此外，嗅覺與痛覺在神經(jīng)加工層面也存在顯著的功能重疊。研究表明，處理這兩種感官信息共同涉及包括杏仁核、腦島（前、中、后部）、眶額皮層、頂葉以及丘腦區(qū)域（圖1 ）。

圖1嗅覺與痛覺加工腦區(qū)

紅色區(qū)域表示疼痛加工特異性腦區(qū), 藍(lán)色區(qū)域表示嗅覺加工特異性腦區(qū), 橙色區(qū)域表示痛覺與嗅覺加工共同涉及的腦區(qū). ACC, 前扣帶皮層; Amy, 杏仁核; Ento, 內(nèi)嗅皮層; Hipp, 海馬; OFC, 眶額皮層; PAG, 中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì); PC, 梨狀皮層; PFC, 前額葉皮層; RVM, 延髓頭端腹內(nèi)側(cè)區(qū); S1, 初級(jí)軀體感覺皮層; S2, 次級(jí)軀體感覺皮層(使用BioRender.com制圖)

氣味調(diào)控疼痛感知的行為學(xué)證據(jù)

從行為學(xué)研究層面來看，氣味刺激對(duì)痛覺在感知-辨別維度（疼痛強(qiáng)度、疼痛閾限）和情感-動(dòng)機(jī)維度（疼痛不愉悅度、疼痛耐受）的調(diào)控存在明顯的維度特異性?，F(xiàn)有研究表明，氣味對(duì)疼痛感知-辨別維度的調(diào)控結(jié)果較不一致。部分研究發(fā)現(xiàn)，不愉悅氣味會(huì)增加疼痛強(qiáng)度感知，而愉悅氣味會(huì)降低疼痛強(qiáng)度，然而，也有研究顯示氣味對(duì)疼痛強(qiáng)度無顯著影響或得到相反結(jié)論。在疼痛閾限方面，多數(shù)研究表明氣味對(duì)個(gè)體的疼痛閾限無明顯影響，但長(zhǎng)期的嗅覺訓(xùn)練可能通過改善情緒降低個(gè)體疼痛敏感性。相反，當(dāng)前研究較為一致地反映了氣味刺激對(duì)疼痛不愉悅感知的調(diào)控，具體而言，個(gè)體在愉悅的氣味條件下傾向于感受到較低的疼痛不愉悅體驗(yàn)，在不愉悅的氣味條件下則感受到較高的疼痛不愉悅體驗(yàn)，且這一調(diào)控效應(yīng)存在于多種疼痛類型與情境中。

前人研究通過分離氣味刺激的情緒與注意效應(yīng)后發(fā)現(xiàn)，氣味的效價(jià)并不影響疼痛強(qiáng)度感知，而受試者對(duì)氣味的注意則可降低疼痛強(qiáng)度感知。該結(jié)果進(jìn)一步解釋了當(dāng)前氣味調(diào)控疼痛強(qiáng)度的行為學(xué)研究結(jié)果的異質(zhì)性。值得一提的是，氣味刺激常伴隨快速且強(qiáng)烈的情緒喚起，分離氣味帶來的情緒和注意效應(yīng)可能比較困難。

氣味調(diào)控疼痛感知的神經(jīng)機(jī)制

神經(jīng)機(jī)制層面，本文結(jié)合現(xiàn)有腦神經(jīng)機(jī)制研究提出并探討了氣味刺激對(duì)疼痛感知調(diào)控可能的兩條神經(jīng)機(jī)制通路，進(jìn)一步解釋了行為學(xué)的研究結(jié)果。其中一條通路是情緒與獎(jiǎng)賞神經(jīng)機(jī)制通路，氣味刺激通過杏仁核和腹側(cè)紋狀體主導(dǎo)的情緒及獎(jiǎng)賞加工腦區(qū)參與改變疼痛上行內(nèi)側(cè)通路和下行抑制通路激活，從而調(diào)控疼痛感知的不愉悅體驗(yàn)；另一條是注意神經(jīng)機(jī)制通路，氣味刺激作用于前腦島，協(xié)同額頂注意網(wǎng)絡(luò)參與改變疼痛上行外側(cè)通路和下行抑制通路的激活，從而調(diào)控主觀疼痛強(qiáng)度感知（圖2）。值得注意的是，有部分研究認(rèn)為通過情緒調(diào)節(jié)個(gè)體的疼痛感知不會(huì)涉及疼痛的下行抑制通路，未來研究可以結(jié)合腦脊同步磁共振成像技術(shù)，直接驗(yàn)證氣味刺激的情緒調(diào)節(jié)效應(yīng)是否能到達(dá)脊髓層面，從而為其是否參與下行通路機(jī)制提供關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

圖2氣味調(diào)控疼痛的神經(jīng)機(jī)制

(a)氣味調(diào)控疼痛的情緒與獎(jiǎng)賞機(jī)制; (b)氣味調(diào)控疼痛的注意機(jī)制. 紅色區(qū)域表示處理疼痛加工特異性腦區(qū), 藍(lán)色區(qū)域表示處理嗅覺加工特異性腦區(qū), 橙色區(qū)域表示痛覺與嗅覺加工共同涉及的腦區(qū). ACC, 前扣帶皮層; aIns, 前腦島; Amy, 杏仁核; NAc, 伏隔核; OFC, 眶額皮層; PAG, 中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì); PC, 梨狀皮層; PFC, 前額葉皮層; RVM, 延髓頭端腹內(nèi)側(cè)區(qū); S1, 初級(jí)軀體感覺皮層; S2,次級(jí)軀體感覺皮層; SPP, 上頂葉(使用BioRender.com制圖)

中國(guó)科學(xué)院心理研究所孔亞卓研究員為本文的通訊作者，在讀碩士生陳瑩為本文的第一作者。相關(guān)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金專項(xiàng)項(xiàng)目（ 82441056 ）的資助。

文章信息

陳瑩，郭錦輝，周雯，等.氣味調(diào)控疼痛感知的行為及神經(jīng)機(jī)制. 科學(xué)通報(bào), 2026.

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