Med 7-tesla fMRI och ett placeboprotokoll kartlade forskare vid University of Sydney hur den mänskliga hjärnstammen modulerar smärta efter kroppsregion. Studien, publicerad i Science den 28 augusti 2025, beskriver ett somatotopiskt system centrerat kring periaqueductal grå substans och rostral ventromedial medulla och föreslår vägar för lokaliserade, icke-opioida behandlingar.
Forskare vid University of Sydney rapporterar att den mänskliga hjärnstammen innehåller ett spatialt organiserat system för att kontrollera smärta som varierar beroende på den påverkade kroppsregionen, vilket potentiellt möjliggör mer precisa terapier. Resultaten publicerades i Science den 28 augusti 2025.
I experiment med 93 friska vuxna använde teamet ultrahögfälts 7-tesla funktionell MRI tillsammans med en placebosmärtkonditionering: en kräm applicerades på specifika hudplatser medan värmestimulansen sänktes i smyg för att skapa en förväntan på lindring, sedan återställdes till originaltemperaturen. När full värme applicerades igen rapporterade cirka 61 % av deltagarna fortsatt mindre smärta på de konditionerade platserna, vilket demonstrerar lokaliserad placebosmärtlindring, enligt University of Sydneys sammanfattning av arbetet.
Bildresultaten visade somatotopisk organisation i två nyckelstrukturer i hjärnstammen. Övre delar av periaqueductal grå substans (PAG) och rostral ventromedial medulla (RVM) aktiverades preferentiellt under lindring av ansiktssmärta, medan nedre sektioner rekryterades under lindring av arm- och bensmärta, rapporterar författarna. Science-artikeln identifierar den laterala PAG och dess nedåtgående projektioner till RVM som centrala för denna spatialt specifika kontroll.
"Det här är första gången vi har sett en så precis och detaljerad smärtkarta i den mänskliga hjärnstammen, som visar oss att den skräddarsyr smärtlindring för den specifika kroppsdelen som upplever den", sa huvudförfattaren Dr. Lewis Crawford från School of Medical Sciences och Brain and Mind Centre. Huvudförfattaren professor Luke Henderson tillade: "Vi har nu en blueprint för hur hjärnan kontrollerar smärta på ett spatialt organiserat sätt. Det här kan hjälpa oss att utforma mer effektiva och personanpassade behandlingar, särskilt för personer med kronisk smärta i en specifik kroppsdel."
Arbetet kan hjälpa till att styra utvecklingen av icke-opioida terapier. Medan opioidanalgesi kan ge breda effekter betonar forskarna bevis för att en lateral PAG-krets kan stödja mer lokaliserad kontroll och kan vara kopplad till cannabinoidmekanismer, enligt University of Sydneys pressmeddelande.
Metodologiska detaljer rapporterade av universitetet indikerar att värmestimuli kalibrerades individuellt för att framkalla måttlig smärta (deltagarna bedömde intensitet på en 0–100-skala), vanligtvis motsvarande temperaturer mellan ungefär 40°C och 50°C. Enligt samma redogörelse finns två 7-tesla-skannrar tillgängliga i Australien; det ultrahögfältsystemet möjliggjorde för gruppen att lösa upp aktivitet över subregioner i PAG och RVM.
Studien bygger på årtionden av forskning om hjärnstammens smärtmodulering ledd av medförfattaren professor Kevin Keay, noterade universitetet. Författarna och externa kommentatorer i Science betonar att att översätta dessa mekanistiska insikter till klinisk praxis kommer att kräva ytterligare arbete, men kartan ger en målbild för att bedöma om prospektiva läkemedel eller icke-invasiva interventioner verkar i de avsedda hjärnstammsplatserna.
