和陈冲聊疼痛

陈冲，2009年毕业于温州医科大学麻醉学系，同年进入温州医科大学附属育英儿童医院进行临床医师规范化培训。2011年至2014年在上海交通大学医学院攻读硕士学位。2014年至2018年，于奥地利科学技术学院师从德国科学院院士Peter Jonas教授，获得博士学位。2018年至2019年在斯坦福大学从事博士后研究工作，并于2019年随实验室搬迁至北卡罗来纳大学教堂山分校，升任研究员。2025年6月全职加入西湖大学医学院，担任博士生导师及助理教授。

疼痛和药物 via 陈冲实验室

回国加入西湖大学前，陈冲顺手搭了个实验室网站。做网站他是完全自学的。也许是麻醉医生出身，他的动手能力还不错。在实验室网站上，每一个新人的加入，新闻列表都会有一条欢迎辞。

中国病人更看重主刀医生，站在背后的麻醉医生相对不被重视。然而全麻手术中，病人的心跳、呼吸、体温等基本生命指征，全由麻醉医生监管、维持。主刀医生管着你的病，麻醉医生管着你的命。

尽管现代麻醉在临床实践中非常成熟，但大部分全麻药物，其完整的作用机制仍有待阐明。

意识的消失，和意识的起源一样神秘。

开头提到的那场“术中知晓”发生后，因为担心病人受到巨大的心理创伤，陈冲就经常去看望她，尽管病人后来只说“还好，还好”， 但在他心里，从未觉得这真的“还好”。他相信，那种被疼痛困住却无法呼救的经历，必然留下了深刻的影响——也许只是她不愿意说出来而已。

陈冲说，麻醉和镇痛药物相当程度是源于实践经验，工作中他也时常疑惑背后的原理，但那次“术中知晓”真正让陈冲决定读研。他考取了上海交通大学的硕士研究生。毕业后，当时选择海外读博的实验室时，他更是发现，做麻醉研究的少之又少。

当时Peter Jonas教授主要研究GABA(γ-氨基丁酸)能神经元的突触传递。GABA是一种抑制性神经递质，也和一些麻醉药物密切相关。正是因为这一层联系，陈冲选择了Jonas实验室。多年以后，陈冲在一次学术交流活动中遇到恩师，Jonas教授对他说，你还保持着奥地利科技学院博士学位的最快时间记录，你当年为什么做实验就是比别人快？

陈冲用了三年半就提前拿到了博士学位。当在显微镜里寻找并记录两个具有突触连接的神经元（paired-recording）时，作为麻醉医生的大胆心细又显现了，他找得又快又准，这帮助了他的博士进程。那，这位曾经的麻醉科医生，接下来是否能找到破解疼痛的蛛丝马迹？

陈冲博士毕业时，和导师Peter Jonas教授的合影

故事继续之前，我们先感受下疼痛的复杂和神秘，一个无尽的深渊、未知的黑箱。

痛觉不像听觉或者视觉，由某个特定的脑区在主导，而是在大脑里整体涌现的。疼痛也引起了哲学家的关注，维特根斯坦曾指出谈论疼痛是最困难的语言活动之一。甚至，如何定义疼痛都很困难，2020年国际疼痛学会刚修订了对疼痛的定义——

疼痛是一种与实际或潜在的组织损伤相关的不愉快的感觉和情绪情感体验，或与此相似的经历。

实际或潜在，与此相类似，多么模糊的定义啊。

陈冲举了一个例子——幻肢痛。患者会感受到已经不存在的肢体依然疼痛，或电击样或切割样，或持续性或阵发性加重。目前幻肢痛的原因不明。“也可能是另一种关于疼痛的持续记忆。”陈冲说。

更棘手的是，疼痛的衡量至今缺乏标准，临床常用的“数字评分法”完全依赖患者主观感受。虽然这在实践中已被广泛接受，但也给慢性疼痛的诊疗与药物使用带来挑战。在阿片类药物泛滥的背景下，医生有时难以判断疼痛的真实性与严重程度，增加了滥用与过度处方的风险。

陈冲意识到，撕开疼痛这一黑箱的一角，未必只能依赖外部干预，也许更有意义的路径是从黑箱内部入手。

这不是什么深刻的洞察。我们的生活经验告诉我们，大脑本就存在一套疼痛管理机制，对疼痛的预期会影响对疼痛的感受。安慰剂镇痛效应在二战期间受到医学界的广泛关注。当时，吗啡等强效镇痛剂耗尽，美国毕彻医生为缓解伤员疼痛，给部分伤员注射了生理盐水，并告知其为强力镇痛药物。出乎意料的是，许多伤员报告疼痛显著减轻。

只是我们并不了解，大脑是如何通改变预期管理疼痛的。

博后期间，陈冲开始了尝试，他设计了一个小鼠实验。简单来讲，首先分别搭建两个相通的小房间，一个房间的地板温度是48摄氏度，另一个是30摄氏度。高温地板产生灼痛感，小鼠会习惯于向低温房间躲避。

经过数天的训练后，小鼠已经形成了低温房间可以降低疼痛的预期。

正式测试的时候，小鼠再次来到它预期中“低温房间”，其实，此时“低温房间”的地板已经设置为48摄氏度，但小鼠的疼痛表现（舔爪、站立、跳跃）相比没有这一预期的小鼠还是显著减少。

在房间之上，一根细长的数据线缆连接着小鼠的颅内。这就是在体钙成像技术，它通过检测钙离子浓度变化，来反映神经元的活动状态，从而实现对小鼠大脑神经细胞活动的可视化监测。

小鼠的行为有安慰剂镇痛的现象，但是在分析钙成像数据后，并没有看出大脑信号变化的端倪。当时在同在斯坦福，钙成像技术领域的泰斗级人物也帮忙看了数据，说你这个行不通。

这个问题困扰了陈冲好几个月，苦思冥想。钙成像技术产生的信号十分庞杂，必须借助机器学习等算法手段来寻找数据和现象的关联性。有一天，陈冲突然意识到症结所在，问题就出在我们对“预期”的定义上。

之前的方法，陈冲把小鼠进入低温房间当作预期的起点，其实这不对，预期是在之前持续的训练中形成的，并不是在进入低温房间的那一刻才开始的。

重新调整统计方法后，机器学习很快找到了小鼠大脑“编码”安慰剂效应的过程。这一观点的改变，也说服了同行和评审专家。2024年，陈冲在Nature上发表了这一研究论文，发现了安慰剂效应缓解疼痛的一个大脑神经回路——前扣带回皮质喙部（rACC）向脑桥核（Pn）的神经元投射（rACC→Pn）。

运用图论系统地描述综合疼痛网络的结构（Chen et al., 2023）

但只能说，这只是撕开了一个微小口子，是关于疼痛复杂机制中的一丝一毫。

“安慰剂效应证明，人体自身就有一套完整的镇痛系统，只是我们还没充分利用。” 陈冲解释道，当患者对疼痛缓解产生正向预期时，体内相关神经环路会被激活，从而减少疼痛感知。这一发现为认知行为疗法、瑜伽等非药物镇痛方式提供了科学支撑，也为减少阿片类药物使用开辟了新路径。

医学界经常引用的特鲁多名言——有时去治愈；常常去帮助；总是去安慰。陈冲说，有时候，病人就是等医生的一句安慰，一句鼓励。

“疼痛不只存在于身体，也深植于人的情绪与尊严之中。医学从不只是治疗，更是一种陪伴。”他说。

对于加入西湖后的研究方向，陈冲已经一一地在实验室官网上写好。“术中知晓”自然也在列。在医学院，陈冲也有了不少“聊友”。解剖学教授张晓明经常和他聊天，张晓明也是从病理学医生转型科研，一个是深谙生命的物理结构，一个是好奇生命的精神结构。

还有一次和研究癌症的季红斌教授聊天，季老师突然问陈冲：“你说神经和肿瘤有没有关系？”没想到季老师的直觉是对的，几天后Nature出来一篇文章，表明小细胞肺癌可与神经元形成功能性突触，借助神经信号促进自身增殖。

正所谓精神和物质的相互作用。

利用机器学习算法根据神经元的活动对其进行分类（Chen et al., 2024）

采访中，陈冲在白板上画了三个圈，三个圈相互交集。一个代表麻醉，一个代表疼痛，一个代表阿片类系统。阿片类药物并不一定是外源性的，大脑也有内源性的阿片“药物”，著名的内啡肽就属于这一类。

在这些陈冲所画出的圆圈交汇处，也许和我们的意识有关。正如心理学家荣格说的，没有痛苦，就没有意识到觉醒。

这位曾经“出走”的麻醉科医生，正在计划在科研之余回到临床，在西湖大学医学院附属杭州市第一人民医院坐诊，直面病人。他说，感受另一个人的痛苦，是一件很难的事情，但恰恰也是疼痛研究的起点。

目前陈冲实验室合影，后排左二是陈冲，左三是医学院解剖学教授张晓明

这里是“英雄帖”

过去，陈冲博士深入研究了安慰剂镇痛的神经生物学机制，将人们对安慰剂神经机制的理解推进到神经环路、细胞和突触层面。未来五年，实验室研究将重点集中在三个方向：1. 进一步深入研究安慰剂镇痛的神经生物学机制；2.探讨小脑内源性阿片类系统在疼痛、成瘾及抑郁症中的作用；3. 解析麻醉苏醒的神经生物学基础。

实验室团队目前正在组建中，长期招收助理研究员、博士后、科研助理。我们将建设一个有浓厚科学氛围，追求高质量原创性研究，积极协作、友善互助的团队。欢迎分子、细胞、系统、计算神经生物学，麻醉学及其他生物医学相关学科背景的研究者和同学联系申请！

邮箱：

chenchong@westlake.edu.cn

实验室官网：

www.cchenlab.org