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电压门控钠通道位点3调制剂BmK I可剂量依赖性地诱导大鼠产生长达2小时的自发痛、超过72小时的单侧热痛敏、超过1周的双侧机械痛敏及阵发性痛觉大发作等痛相关行为。本论文采用行为学、药理学、免疫组织化学和电生理学等手段，对上述痛相关行为的外周及中枢信号整合机制进行研究。主要结果如下：一、 mTOR信号途径参与BmK I诱导的外周伤害性信息的传输大鼠足底皮下注射10μg BmK I，（1）可诱导大鼠L4-L5腰椎对应的DRG内mTOR及其下游分子p70S6K和4E-BP1的双侧激活；（2）与大鼠痛行为的时程相对应，该信号途径于2小时达到激活峰值，后逐渐恢复；双标结果显示，（3）与对照组相比，疼痛状态下，激活态mTOR、p70S6K和4E-BP1免疫阳性神经元在各类型DRG神经元中的比率显著提高，同时激活态mTOR、p70S6K和4E-BP1免疫阳性神经元的细胞类型构成亦发生了不同程度的变化。上述结果表明，mTOR信号途径在外周伤害性信息的传输编码中具有重要作用。上述细胞类型比重的变化亦提示了电压门控钠通道调制剂诱导痛觉的独特外周机制。二、脊髓mTOR信号途径参与介导BmK I诱导的大鼠痛相关行为大鼠足底皮下注射10μg BmK I后，（1）大鼠脊髓L4-L5腰椎节段内mTOR及其下游分子p70S6K和4E-BP1均呈双侧激活；（2）1-2小时达到激活高峰并在1天后恢复；（3）免疫双标实验显示，绝大多数激活态mTOR及4E-BP1与神经元标志物NeuN共标，另有少量与星形胶质细胞标志物GFAP共标，鲜与小胶质细胞标志物Iba-1共标；激活态p70S6K几乎全部与NeuN共标；（4）鞘内预注射mTOR特异性抑制剂Rapamycin或CCI-779，均可剂量依赖地缓解由BmK I诱导的大鼠自发痛、单侧热痛敏和双侧机械痛敏等行为；有趣的是，（5）注射BmK I后2小时鞘内注射Rapamycin，仍可显著抑制大鼠痛敏相关行为。上述结果提示，mTOR信号途径的激活对于BmK I诱导的中枢神经元敏化的过程不可或缺。三、 p38信号通路参与BmK I诱导的脊髓小胶质细胞的激活大鼠足底皮下注射10μg BmK I，（1）可诱导大鼠脊髓腰椎L4-L5节段内小胶质细胞的双侧激活；（2）脊髓小胶质细胞的激活略迟于神经元内信号分子，于4-8小时达激活峰值，并于1天时开始恢复；（3）同节段内的p38亦呈现类似的双侧时程性激活；免疫双标实验显示，（4）激活态p38几乎全部与小胶质细胞标记物OX-42重合；（5）BmK I注射前30分钟，鞘内注射p38特异性抑制剂SB203580可剂量依赖地缓解BmK I诱导的大鼠同侧热痛敏及双侧机械痛敏；（6）小胶质细胞的激活同时受到抑制。上述结果提示，小胶质细胞可能通过p38信号通路参与介导了BmK I诱导的大鼠痛行为。选择性地抑制p38依赖的小胶质细胞激活可缓解痛觉的中枢敏化，减轻疼痛。四、 BmK I诱导的丘脑-皮层信息整合与互动课题选取大鼠初级体感皮层（Primary Somatosensory Cortex, SI）和前扣带回皮层（Anterior Cingulate Cortex,ACC），以及丘脑背内侧核（Medial Dorsal, MD）和丘脑腹后核（Ventral Posterior Nucleus, VP）为研究脑区，记录319个神经元，研究了BmK I诱导的丘脑-皮层网络动态反应模式。结果发现，（1）BmK I诱导的神经元反应可分为三类：持续兴奋型、持续抑制型和静息型；（2）BmKI注射导致脑区之间的信息流动发生改变：内侧通路至外侧通路的信息流动量显著增加；皮层至丘脑的信息流动量显著增加。上述结果显示，高级中枢通过增强脑区间的信息互动参与与了BmK I诱导的痛觉编码。BmK I模型较为简单的脑神经元群反应模式，或许能为痛觉研究提供另一视野的便利。