麻省理工学院教授范·王希望通过研究并可能调节大脑自身的疼痛控制机制，开发缓解慢性疼痛的新方法。
她最近的研究发现，大脑杏仁核中存在一个疼痛“关闭开关”。
她希望，找到控制这个开关的方法，能够带来治疗慢性疼痛的新疗法。
约有5000万美国人饱受慢性疼痛困扰，这影响了他们的日常生活、社交和工作能力。麻省理工学院教授范·王希望通过研究并可能调节大脑自身的疼痛控制机制，开发缓解这种疼痛的新方法。
她最近的研究发现，大脑杏仁核中存在一个疼痛“关闭开关”。她希望，找到控制这个开关的方法，能够带来治疗慢性疼痛的新疗法。
“慢性疼痛是一个重大的社会问题，”王说。“通过研究大脑中央杏仁核中的疼痛抑制神经元，我希望开创一种缓解疼痛的新疗法。”
王于2021年1月加入麻省理工学院教职队伍，她还领导着麦戈文脑研究所的一项新计划，研究药物成瘾，旨在开发更有效的成瘾治疗方法。
“为治疗慢性疼痛而开具阿片类药物处方，是阿片类药物危机的重要推手。随着新冠疫情的发生，我认为成瘾和药物过量问题正在恶化。人们更加焦虑，会寻求药物来缓解这种精神痛苦，”王说。“作为科学家，我们有责任解决这个问题。”
感觉回路
王在北京长大，她称自己是一个“书呆子气的孩子”，喜欢读书和数学。高中时，她参加了科学竞赛，随后进入清华大学学习生物学。1993年，她来到美国，在哥伦比亚大学攻读博士学位。在那里，她在理查德·阿克塞尔的实验室研究嗅觉受体神经元的连接模式。阿克塞尔后来因发现气味受体以及揭示嗅觉系统的组织方式而获得诺贝尔奖。
博士毕业后，王决定转换研究方向。在加州大学旧金山分校和随后在斯坦福大学做博士后期间，她开始研究大脑如何感知触觉。
2003年，王加入杜克大学医学院任教。在那里，她开始开发研究触觉相关脑回路的技术，追踪将感觉信息从小鼠胡须传递到大脑的回路。她还研究大脑如何整合触觉器官的运动与感觉刺激信号，从而形成感知（例如通过拉伸动作感知弹性）。
在开展感觉知觉研究的过程中，王开始对研究疼痛感知产生兴趣，但她觉得需要开发新技术来应对这一课题。在杜克大学期间，她发明了一种名为CANE（捕获活化神经元群）的技术，可识别由特定刺激激活的神经元网络。
她用这种方法研究小鼠，找到了对疼痛作出反应而活跃起来的神经元，但全脑有太多神经元被激活，因此没有获得多少有用信息。为了间接探究大脑如何控制疼痛，她决定用CANE研究全身麻醉药物的作用。在全身麻醉期间，药物会使患者失去意识，但王假设，这些药物也可能关闭疼痛感知。
“当时，这只是一个大胆的想法，”王回忆道。“我想，可能还有其他机制——麻醉剂或许不只是让人失去意识，还会对大脑产生某种作用，真正关闭疼痛。”
战场上受伤的士兵仍能继续战斗，实际上尽管身负伤痛，他们却能把疼痛抛在脑后。这个观察为疼痛“关闭开关”的存在提供了支持。
在一项对接受麻醉药物处理的小鼠进行的研究中，王发现，大脑确实存在这种开关，而它位于一个出人意料的位置：杏仁核，这一区域参与情绪调节。她证明，激活这群神经元时，它们可以关闭疼痛；抑制它们时，小鼠则会对普通的轻柔触碰变得高度敏感。
“存在一个让动物感觉正常的基线活动水平。激活这些神经元时，它们感受到的疼痛会减轻；让它们静默时，疼痛感就会加重，”王说。
关闭疼痛
王的这项发现于2020年发表，由此带来了这样一种可能：通过某种方式调节人类的这个开关，尝试治疗慢性疼痛。她说，这是王的长期目标，但要实现它还需要更多研究。目前，她的实验室正在分析她所发现的那群神经元的RNA表达模式。他们也在测量这些神经元的电活动，以及它们如何与大脑中的其他神经元相互作用，希望找到可作为靶点、以减弱疼痛感知的回路。
调节这些回路的一种方法可能是深部脑刺激，即在大脑的特定区域植入电极。聚焦超声仍处于开发早期阶段，无需手术，可能是一种创伤更小的替代方法。
王有兴趣探索的另一种方法，是将脑刺激与某种情境结合起来，例如观看智能手机应用程序。这种结合可能有助于训练大脑借助应用程序关闭疼痛，而不再需要最初的刺激（深部脑刺激或超声）。
“也许不需要持续刺激大脑。你可能只需要借助某种情境重新激活它，”王说。“一段时间后，可能需要再次刺激或重新训练，但至少这样能延长一段时间，让你不必去医院接受刺激，只需借助某种情境即可。”
王选择麻省理工学院，部分原因是这里注重促进跨学科合作。如今，她正与麦戈文研究所的几位同事合作，从不同角度探究大脑如何产生药物成瘾（包括阿片类药物成瘾）时出现的渴求状态。
“我们将重点努力理解这种渴求状态：它如何在大脑中形成，以及我们如何在某种程度上抹去大脑中的那段痕迹，或者至少对其加以控制。然后，例如，你就可以实时调节神经活动，让人们有机会重新掌控自己，”她说。
