共情是一种能够理解、分享他人感受及情感的能力，而对于疼痛的共情在于促进亲社会行为，抑制攻击性行为，提供社会发展的道德规范，对于发动和团结民众对抗灾害等方面均具有重要作用。目前，虽然已经有较多文献证实了疼痛共情的存在，但关于疼痛共情产生和发展的神经机制却尚不清楚，调控疼痛共情的分子机制也未曾报道。

针对以上问题，本研究团队建立了一个新的小鼠慢性疼痛共情模型：对成年小鼠左腿建立神经病理性痛模型后，将它与同窝的观察者小鼠放置在中间有透明隔板的观察箱内。同窝观察者小鼠在第一次观察后即出现了后足的痛敏现象，非同窝的陌生观察者小鼠在连续观察2周以上才逐渐出现了后足的痛敏。本团队通过FOScreER::Ai9小鼠筛查了脑内FOS蛋白在熟悉/陌生观察者小鼠之间表达模式的差异，发现右侧岛叶（IC）和右侧杏仁核基底外侧部（BLA）的FOS阳性神经元的表达差异最大。而作为痛觉信息传入的关键门户—脊髓背角的FOS阳性神经元在产生疼痛共情的小鼠中并没有明显增加，进一步证实了疼痛共情的发生机制可能在于高位脑组织的改变，而与脊髓等低位脑结构无关。结合神经示踪、全细胞膜片钳技术及光/化学遗传学，本团队确定了IC-BLA增强的谷氨酸能投射通路与疼痛共情的产生和调控关系密切，找到了IC-BLA通路调控共情痛的关键分子Synaptotagmin 2和RIM3，发现抑制向BLA投射的IC内谷氨酸能神经元活性，或者条件性凋亡BLA内通路后的谷氨酸能神经元均能够显著缓解同窝小鼠的共情痛。而增强这条通路的活性，或条件性凋亡BLA内通路后的GABA能神经元则会加剧共情痛的发生和维持。这些结果表明，前扣带回皮层（ACC）更有可能与疼痛共情的形成和诱导有关，而IC在疼痛共情的形成和巩固阶段均发挥重要作用。

作为群体性动物，人类共情能力的高低会影响社会的各个方面，共情缺陷与过度都是不可取的。本研究团队首次在突触水平深入研究了疼痛共情的环路效应，并首次发现了两个调控疼痛共情的关键突触信号分子。该工作对于人们理解疼痛共情的神经机制有重要意义。

以上研究结果以《岛叶皮层到基底外侧杏仁核的谷氨酸能突触传递编码痛共情》（Glutamatergic synapses from the insular cortex to the basolateral amygdala encode observational pain）为题发表在2022年4月19日《神经元》（Neuron）上，空军军医大学张明明副教授为第一作者，西安交大前沿院卓敏教授为共同通讯作者。卓敏教授团队博士毕业生陈麒羽、周兆祥参与研究工作。

        全文链接：https://doi.org/10.1016/j.neuron.2022.03.030