近年来的研究表明，大脑皮层在痛觉形成过程中可能具有重要地位。有证据指出，在包括痛觉在内的多种感觉形成过程中，大脑皮层均向其感觉通路的丘脑区域发出大量下行信息。在痛觉编码过程中该下行信息的意义不明。本项目拟综合运用行为学、清醒动物神经电生理学、神经药理学及免疫组织化学技术，在辐射热痛、福尔马林痛、炎症痛和神经病理痛模型大鼠上，考察躯体感觉皮层向感觉丘脑的下行投射信息在痛觉编码和调节中的意义，并阐明扣带皮层的活动对该下行投射的调节作用。该研究将大大加深人们对大脑在痛觉编码过程当中地位的了解，从而为痛觉形成过程提出更完整的理论模型；同时，该研究也将为炎症痛、神经病理性痛等慢性疼痛的发生和维持的高级中枢机制提供更为深入的科学解释，为临床上控制这些顽固性疼痛疾患提供理论依据，具有鲜明的创新性和深远的应用前景。

以往的研究表明初级躯体感觉皮层（SI）对疼痛感觉的辨别有着重要作用，然而却不清楚SI对伤害感觉是否存在下行的调节作用。本研究综合运用行为学、药理学、神经电生理学以及组织化学的技术手段，通过对大鼠初级躯体感觉皮层微量注射GABA能药物，改变感觉皮层传出神经元的活动状态，考察了这种改变对大鼠急性痛和慢性痛行为的影响，并初步探索了大脑高级功能（情绪和认知因素）改变对动物的痛相关行为的影响。结果发现，皮层传出活动的改变能够显著调节个体对疼痛的感知，即当躯体感觉皮层兴奋时，对于急性疼痛有易化作用，表现为自发性痛行为的增加；相反，对于慢性痛则起到抑制作用，表现为慢性炎症痛和神经病理痛痛敏状态的减轻。电生理结果证明，皮层对痛感知的这种下行调节可能是通过丘脑感觉核团实现的。这表明丘脑-皮层感觉通路不仅担负对自下而上的痛觉信号的传入和加工，而且在疼痛的下行调节中也起着重要的作用。另外还发现，抑郁情绪对诱发痛和自发痛具有相反的调节作用（抑制vs易化）。这些结果加深了我们对于大脑对痛觉信号传递、加工和调节的认识，对于理解急、慢性痛的发生机制有着深远的意义，具有国际领先水平。