从反身退缩到更复杂的感觉和行为，暴露于不舒服的感觉会引起广泛的适当而快速的反应。为了更好地了解人体对有害活动的先天反应，美国国立卫生研究院补充与综合健康中心(NCCIH)的研究人员已经确定了控制这些反应的大脑活动。该中心的壁内程序使用热量作为不适的源头，进行的实验表明，对疼痛的身体反应受到神经通路的控制，该神经通路涉及脊髓和脑干两个部位活动的增强。研究结果发表在《神经元》杂志上。

NCCIH的Stadtman研究者，这项研究的高级作者亚历山大·T·切斯勒说：“对于简单的反射反应，人们对局部脊髓回路知之甚少，但对更复杂行为的潜在机制仍知之甚少。”“我们着手描述当身体面临痛苦经历时控制运动反应和非自愿行为的大脑途径。”

就像人们在炎热的日子里对不舒服的表面(如沙滩)做出反应时一样，他们抬起脚，跳来跳去并最终冲向水源，实验室模型也显示出可预测的行为顺序。实验表明，参与该回路的脑干部分是臂旁臂核(PBNI)和延髓中的网状背侧网状结构(MdD)。PBNI中特定的一组神经细胞通过站在热表面上而被激活，通过与MdD的连接触发逃逸反应。这些PBNI细胞表达一个称为Tac1的基因，该基因编码称为速激肽的物质，该物质参与机体的许多功能并导致多种疾病进程。参与该电路的MdD单元也表达Tac1。

“我们的数据提供了PBNI产生具有明显功能意义的信息流的证据，” NCCIH博士后研究员，该研究的作者之一Arnab Barik博士说。“在这项研究中确定的脑干-脊髓路径选择性地控制了疼痛反应并根据感觉输入引发适当的行为。”

Chesler补充说：“这种前馈电路是独特的，因为它是一个向上螺旋。有害活动激活的途径越多，它的反应就越多，从而导致剧烈的行为反应。”

对这种大脑活动的了解为人体如何应对有害，痛苦的刺激提供了新的见识。这项研究中描述的机制可以帮助研究人员更好地了解大脑中疼痛的编码方式。对该电路的进一步研究可以增进对疼痛反应与其他生物学需求(如进食和繁殖)的协调理解。这些发现也可能提供了解慢性疼痛期间身体如何失调的机会。

本新闻稿描述了一项基础研究发现。基础研究增加了我们对人类行为和生物学的理解，这是推进预防，诊断和治疗疾病的新的更好方法的基础。科学是一个不可预测的渐进过程，每项研究进展都以过去的发现为基础，而且往往是出乎意料的。没有基本的基础研究知识，大多数临床进展是不可能的。