Transl Psychiatry丨大脑如何分清愉悦和痛苦？新研究揭示伏隔核中对可卡因与电击响应的不同神经元集群
大脑为什么会记住让我们愉悦的事，也会对恐惧刺激避而远之？伏隔核（NAc）是处理奖赏与厌恶信息的关键脑区，但对愉悦体验和厌恶经历到底由同一批还是不同的神经元编码，一直存在争议。滥用药物带来的奖赏信号和疼痛电击带来的厌恶信号，在伏隔核里是被怎样分开处理的？
2026年10月19日，葡萄牙米尼奥大学医学院生命与健康科学研究所（ICVS）Ana João Rodrigues、Carina Soares-Cunha教授团队在《Translational Psychiatry》上发表研究“Distinct cocaine- and shock-responsive ensembles in the nucleus accumbens”。
该研究用 Fos‑CreERT2（TRAP2）活性依赖标记伏隔核中由可卡因或足底电击激活的神经元群，发现可卡因群以 D1 型多棘投射神经元（D1‑MSN）为主，电击群则同时含 D1 与 D2‑MSN，两群部分重叠；钙成像显示急性可卡因主要兴奋 D1‑MSN、抑制多数 D2‑MSN，而电击兴奋两类 MSN；光遗传重激活可卡因群诱发强烈行为偏好并强化，重激活电击群仅产生温和行为效应、不驱动回避，表明奖赏与厌恶体验在 NAc 中由部分重叠，但细胞组成、活动与行为功能不同的神经元群编码。
核心亮点速览
可卡因与电击招募不同的NAc神经元群，但有15%-40%重叠
可卡因群以D1 MSN为主，电击群同时含D1与D2 MSN
可卡因主要兴奋D1、抑制D2；电击两类都兴奋
重激活可卡因群→强烈偏好；重激活电击群→温和效应，不驱动回避
可卡因与电击招募不同的 NAc 神经元群且部分重叠
研究利用Fos-CreERT2（TRAP2）活性依赖标记系统，分别标记急性可卡因暴露或足底电击激活的伏隔核神经元群，并通过RNAscope检测tdTomato与内源c-Fos。
结果显示，可卡因响应群以表达多巴胺 D1 受体的多棘投射神经元（D1‑MSN）为主，而足底电击响应群同时包含 D1‑与 D2‑MSN。进一步交叉暴露实验显示，15%‑40% 的可卡因或电击激活细胞对另一刺激同样有反应，说明奖赏与厌恶体验在 NAc 中由部分重叠的神经元群共同编码，且这种重叠在不同亚区（如核心区 NAcC、背内侧 / 外侧壳区）存在差异。
总之，可卡因群以D1-MSN为主，电击群含D1+D2 MSN；两群15%-40%重叠，且重叠程度存在亚区差异。
可卡因与电击引发两类 MSN 不同的活动模式
研究在自由活动小鼠中使用钙成像，记录NAc中D1 MSN与D2 MSN在急性可卡因（20 mg/kg）与足底电击（10次0.7 mA）下的钙活动变化。
结果显示，急性可卡因主要兴奋 D1‑MSN、同时抑制多数 D2‑MSN，两类神经元的活动模式显著分离；而足底电击则在 D1‑与 D2‑MSN 两类细胞中都诱发兴奋性响应。通过支持向量机解码器分析，两类 MSN 群体均能以较高准确率编码可卡因状态（D1=91%、D2=87%）与电击状态（D1=97%、D2=91%）。同一神经元跨两种刺激的追踪还显示，两类 MSN 对可卡因与电击的响应类型存在差异。
因此，两类群体均能以高准确率解码刺激状态，但响应类型存在差异。
这两群神经元在行为层面各有什么功能？
研究利用 TRAP2;Ai32 小鼠光遗传重激活标记的神经元群。
重激活可卡因响应群，可在行为测试中诱发小鼠强烈的位置偏好并产生强化效应；重激活电击响应群则仅产生温和的行为改变，不驱动明显的回避行为。
进一步实验显示，仅当再激活可卡因响应的神经元时，才能调节行为偏好，而再激活电击响应神经元则不能。
这些结果说明，虽然两类刺激在 NAc 中招募部分重叠的神经元群，但在行为层面，只有可卡因响应的神经元群能够驱动偏好与强化，揭示奖赏与厌恶体验在伏隔核中由功能不对称的神经元群介导。
总结全文
该研究以 Fos‑CreERT2 活性依赖标记结合钙成像与光遗传，发现伏隔核中可卡因响应群以 D1‑MSN 为主、电击响应群同时含 D1 与 D2‑MSN，两群部分重叠；可卡因主要兴奋 D1‑MSN 并抑制多数 D2‑MSN，电击则兴奋两类 MSN；光遗传重激活可卡因群驱动偏好与强化，而重激活电击群仅产生温和效应且不驱动回避，表明奖赏与厌恶体验由伏隔核内部分重叠但组成、活动与行为功能不同的神经元群编码。
| 可卡因（愉悦/奖赏） | 电击（厌恶/痛苦） | |
| 细胞组成 | 以D1 MSN为主 | 同时含D1与D2 MSN |
| 重叠程度 | 15%-40%细胞对另一刺激也有反应 | 15%-40%细胞对另一刺激也有反应 |
| 活动模式 | 兴奋D1、抑制多数D2 | 兴奋D1和D2 |
| 光遗传重激活 | 强烈偏好+强化 | 温和效应，不驱动回避 |
| 行为功能 | 驱动奖赏 | 不驱动回避（可能依赖其他脑区） |
小编寄语：
为什么毒品让人欲罢不能，而电击让人避之不及？人的大脑，每天都在同时处理想要和害怕两类信号，这背后，是大脑里愉悦和痛苦两套编码系统的差异。
这为成瘾治疗提供了一个新思路：成瘾药物劫持的是可卡因响应群（D1为主），如果能选择性地调节这群神经元，或许能削弱成瘾的奖赏驱动，而不影响正常的厌恶回避。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41398-026-04533-1
原标题：《Transl Psychiatry丨大脑如何分清愉悦和痛苦？新研究揭示伏隔核中对可卡因与电击响应的不同神经元集群》