迷走神經刺激（ vagus nerve stimulation,VNS）是近年來受到廣泛關注的神 經調控技術， 可通過刺激連接外周與中樞的迷走神經 ，影響腦功能和行為狀態。 目前，VNS已 被 應 用于藥物難治性抑郁癥 等疾病 的 臨床 治療，并顯示出緩解疼痛的潛力。然而，迷 走神經傳入信號進入腦內后，如何作用于軀體疼痛加工通路，并進一步影響疼痛 及其相關 負性情緒， 長期以來 仍缺乏清晰的 機制解析 。

2026年6月3日，復旦大學腦科學研究院/腦功能與腦疾病全國重點實驗室 / 腦科學前沿科學中心 鄧菡菲 團隊聯合中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心 肖雄 團隊 ， 在 Nature Neuroscience 上 發表題為 A brainstem pathway underlying vagal modulation of somatic pain and affective states （迷走神經調控軀體疼痛與情緒狀態的腦干環路機制）的研究論文。 該研究 系統揭示了延髓尾側孤束核（ caudal nucleus of the solitary tract, cNTS ）中投射至中腦導水管周圍灰質（periaqueductal gray, PAG）的神經元群 是 迷走神經刺激 調節軀體疼痛加工 與 負性情緒狀態的重要腦干 樞紐 。

為尋找孤束核中參與疼痛加工的關鍵 神經元群體 ，研究團隊 首先根據 cNTS神經元不同 的 下游投射靶點，對多個神經元亞群進行了功能篩選。 結果 顯示 ， 選擇性 激活投射至PAG的cNTS神經元（cNTS PAG 神經元）可 引起 小鼠出現 回避行為、疼痛相關發聲 以及 負性面部表情；同時，這群神經元 對 傷害性刺激 表現出 顯著 的 活動響應。 這些結果提示， cNTS PAG 神經元可能是將傷害信息轉化為疼痛相關行為和負性狀態的重要腦干環路 節點 。 進一步的單細胞成像研究顯示， 在疼痛預測學習過程中，隨著動物對傷害刺激 形成 預期， cNTS PAG 神經元 逐漸 形成由預測線索誘發的神經活動 ，表明 孤束核 不僅 傳遞已經發生的 傷害性信息 ， 也 參與疼痛威脅預測及 相關 適應性行為的形成 。 環路追蹤和功能操控實驗進一步顯示，來自脊髓的 軀體 傷害性 輸入 可 經 “脊髓— cNTS—PAG”通路 傳遞 。

這一發現進一步 引出 了一個關鍵問題：既然 cNTS能夠接收 來自脊髓的 軀體傷害信息，同時又是迷走神經傳入 信號進入中樞 的首要節點，VNS是否能夠在cNTS層面對疼痛信息加工進行調節？ 行為學實驗發現， VNS能夠降低機械傷害刺激引起的疼痛反應，并減輕疼痛誘發的條件性位置厭惡。神經活動記錄進一步顯示，VNS可明顯抑制傷害性刺激誘發的 cNTS PAG 神經元活動。機制研究表明，VNS能夠增強cNTS內局部GABA能抑制性神經元的活動，并通過這一局部抑制性微環路，對參與疼痛加工的 cNTS PAG 神經元施加抑制性調控， 從而抑制疼痛相關神經活動并緩解相應的行為反應。

疼痛還會影響與動機和負性體驗相關的 中腦 多巴胺系統。 研究團隊發現， cNTS PAG 神經元通過腹側被蓋區（VTA）調控伏隔核外側殼區的多巴胺信號：激活這些神經元或其在VTA的末梢可降低伏隔核多巴胺水平并誘發回避行為； 消融 cNTS PAG 神經元則顯著減弱傷害刺激引起的多巴胺下降 ；而VNS 則 能夠 緩解 傷害刺激誘導的伏隔核多巴胺下降。由此，研究將腦干疼痛加工環路與中腦伏隔核多巴胺系統聯系起來，揭示了VNS在降低疼痛反應的同時，如何進一步影響疼痛相關負性狀態。

該 研究 闡明 了一條由軀體傷害輸入、孤束核腦干樞紐、中腦輸出節點以及伏隔核多巴胺 信號 組成的功能通路 。 研究不 僅深化了對孤束核作為腦體互作關鍵樞紐的功能認識， 也 為 理解 疼痛、情緒狀態與迷走神經調控之間的聯系 提供了新的 科學視角 。 同時，研究結果也 為 進一步 優化 VNS在疼痛及相關情緒障礙干預中的應用 提供 了 科學依據 。

本研究由 復旦大學腦科學研究院/腦功能與腦疾病全國重點實驗室 / 腦科學前沿科學中心鄧菡菲 研究員，以及 中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心肖雄 研究員擔任共同通訊作者。 復旦大學腦科學研究院博士生唐源和邵瑞新竹為該論文的共同第一作者 ， 課題組羅劉欣宇、廖立強、王曉鈺和朱航飛為該研究作出了重要貢獻。

原文 鏈接： https://www.nature.com/articles/s41593-026-02313-0

鄧菡菲團隊長期聚焦動機與情緒穩態的神經機制研究，致力于為相關疾病提供創新靶點和治療策略。現因科研發展需要，公開招聘博士后，提供優厚待遇 ，并 全力支持職業發展。

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