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年初，美国国立卫生研究院举办了一场工作会议，讨论疼痛研究面临的挑战。当时，美国正在应对致命的阿片类药物危机。同时，长期以来，疼痛研究领域也一直面临转化危机。也就是说，动物研究的进展未能转化为新的止痛药。作为会议参与者之一，哈佛大学马秋富教授对躯体感觉系统架构进行了重新审视，指出疼痛领域有可能长期使用错误的动物行为来检测疼痛。马秋富教授认为躯体感觉系统从功能上可被分为两个亚系统，分别驱动外感受和内感受行为。简单地说，外感受神经纤维投射在皮肤和其他能接触外源刺激的组织上，用来感受来自外部世界的威胁并产生反射性或防御性行为，从而躲避伤害；而内感受神经纤维遍布全身，用来感受源自身体损伤带来的持续性疼痛。这一解剖和功能架构上的分离，揭示了疼痛界长期使用的对外反射防御行为，其实并不一定能检测到身体损伤造成的情感性疼痛的丧失。譬如，马秋富团队于发现，敲除了表达Tac1基因的脊髓神经元的小鼠保留了热板刺激引起的收缩逃避行为，但丢失了皮肤烧伤引起的自我舔护降低痛苦的反应(Huangetal.,Nature,)。
年12月29日，马秋富教授和他的博士后祁鲁和林星宏在Neuron发表了文章SpinalVGLUT3lineageneuronsdrivevisceralmechanicalallodyniabutnotsensitizedvisceromotorreflexes，研究了来自肠道的内脏性疼痛。该文同样指出存在不同类型的脊髓神经元，用来驱动和肠道相关的防御反应和情感疼痛。此发现再次呼吁,需重新审视关于如何测量情感性痛的动物行为。
来自内脏器官的疼痛是最普遍的临床问题之一。譬如，10-25%人口患肠易激综合征（IrritableBowelSyndrome，IBS），目前仍缺乏有效的治疗，导致病人患有长期的慢性疼痛。尽管如此，与皮肤疼痛相比，内脏疼痛的研究还相当缺乏。年，Ness和Gebhart引入了两种方法来研究由结直肠扩张(colorectaldistension，CRD)引起的伤害感受和情感性疼痛。对CRD引起的伤害感受，他们通过腹部肌肉收缩的肌电图记录来测量，称之为内脏运动反应(visceromotorresponse,VMR)。对情感性疼痛的体验，他们通过实时条件位置回避学习(thereal-timestep-downavoidancelearningassay)来测量。胃肠道代表半个外部世界，VMR属于防御反应，通过增加腹腔内压力来帮助摆脱胃肠内外源有害物体。脑损伤实验证明VMR可以通过大脑皮质下神经回路充分介导，然而人类对疼痛的感觉和情绪的体验需要大脑皮质结构，如前扣带皮层(ACC)。所以VMR本身并不能测量疼痛体验。相比之下，香港城市大学LiYing实验室几年前证明CRD诱发的条件位置回避学习依赖于ACC，因此可能代表一种更好的衡量内脏痛情感成分的方法。矛盾的是，自年以来，绝大多数内脏痛研究都使用VMR来测量情感性内脏痛。这里有一个基本假定，就是同一种初级感觉传入神经或脊髓传递神经元可以连接不同的下游回路，进而同时驱动VMR和情感性疼痛。据此而假定，VMR的丧失会间接表明情感内脏疼痛的丧失，至少对初级感觉传入或脊髓神经元的研究而言。
在这篇新发表的Neuron论文中，马秋富教授及其同事对上述假设进行了挑战。他们发现，在患有胃肠道炎症的野生型小鼠中，低阈值CRD足以引起实时条件位置回避，证明炎症可以引起机械性异常性疼痛。但在敲除了脊髓VGLUT3谱系神经元的小鼠，这种低阈值CRD无法诱导实时条件位置回避，证明情感性内脏疼痛的消失。相反，炎症引起的超敏VMR不受影响，表明不属于VGLUT3谱系的脊髓神经元可以驱动被敏化的内脏运动反射。他们进一步发现VGLUT3谱系脊髓神经元投射到外侧臂旁核的内核（theinternal-lateralparabrachialnuclei,PBil）。之前研究已揭示PBil将身体损伤诱发的感觉信息传递到内侧丘脑核，继而传递到前扣带皮层并驱动情感性疼痛的体验。光遗传学刺激PBil附近的来自脊髓VGLUT3谱系神经元的末稍可以充分地驱动实时条件位置回避，但不足以驱动内脏运动反射。这些研究指出存在不同类型的脊髓神经元，用来驱动和肠道相关的防御反应和情感性疼痛。换句话说，仅测量VMR无法揭示脊髓VGLUT3神经元在处理情感性内脏痛中的关键作用。更令人不安的是，如果仅测量VMR，那么在当前的临床前研究中有可能丢弃可以阻止情感性疼痛，但保留保护性防御反应的理想止痛药物。
马秋富教授于年初，曾发表了一篇带理论色彩的个人观点文章（Ma，Neuron，），从解剖和功能的角度对驱体感觉系统按照“外感受”和“内感受”的基本架构进行了思考。这篇肠道疼痛新文章，对这一架构提供了进一步支持。也在一定程度上解释了为什么之前相当一部分药物在动物身上似乎效果显著，到了临床却止步了。其实这些药物可能解决了抵抗外界威胁的“外感受”，并没有阻止身体内部伤害引起情感性疼痛的“内感受”。
除了行为测量问题外，马秋富年个人观点文章（Ma，Neuron，）还进一步指出疼痛研究的转化成功可能面临另一个挑战：在分子和环路水平上存在冗余的致痛通路。迄今为止，靶向单个致痛分子的药物很少产生新的止痛药，因此需要新想法，新策略。自年以来，马教授实验室开始研究针灸如何调节炎症，试图从源头上消除冗余疼痛通路。马秋富教授全职加入西湖大学的主要目标就是进一步探索针灸背后的系统生理学机理，开发新一代的生物电子医学方法来治疗包括疼痛在内的慢性疾病。目前实验室正在招聘博士后，助理研究员，和实验室助理。感兴趣的学生学者，请投递简历。
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