PLASTIČNOST IN BOLEČINA PLASTICITY AND PAIN prof. dr. Fajko F. Bajrovic, dr. med. Nevrološka klinika, Univerzitetni klinični center Ljubljana in Inštitut za patološko fiziologijo, Medicinska fakulteta, Univerza v Ljubljani Izvleček Patološko bolečino spremlja plastičnost nociceptivnih poti in sistemov za modulacijo bolečine v perifernem in osrednjem živčevju. Bolezen lahko sproži funkcionalno in strukturno plastičnost, ki se kaže s spremembami posameznih molekul, sinaps, celične funkcije in aktivnosti nevronskih mrež. V tem prispevku obravnavamo funkcionalno in strukturno plastičnost nociceptivnih poti in sistemov za modulacijo bolečine v osrednjem živčevju. Ključne besede: bolečina, plastičnost živčevja, nocioceptivne poti, centralno živčevje Abstract The peripheral and central neural networks that mediate nociception and its modulation show extensive plasticity in pathological pain. Disease induced plasticity can occur at both functional and structural level and it is manifested as changes in individual molecules, synapses, cellular function and network activity. Here we review the functional and structural plasticity of the nociceptive pathways and systems for pain modulation in the central nervous system. Key words: pain, neuroplasticity, nociceptive pathways, central nervous system UVOD Mednarodno združenje za preučevanje bolečine (International Association for the Study of Pain) je leta 1986 bolečino opredelilo kot »neprijetno čutno in čustveno izkušnjo, ki je bodisi povezana z dejansko ali potencialno poškodbo tkiva bodisi je na takšen način opisana« (1). Opredelitev bolečine torej poudarja njena dva vidika. Prvi, opisno-zaznavni vidik, se nanaša na prostorsko in časovno lokacijo ter fizikalno opredelitev škodljivega dražljaja. Drugi, kognitivno-afektivni vidik, pa se nanaša na izkušnjo in odnos do bolečine. Poleg tega opredelitev bolečine kaže tudi njeno dvojno značilnost: bolečino, ki je neposredno povezana s poškodbo tkiva (fiziološka bolečina), in bolečino, ki ni neposredno povezana s poškodbo tkiva (patološka bolečina). Fiziološka bolečina je vedno posledica draženja primarnih nociceptivnih nevronov, čeprav je njeno zaznavanje in doživljanje odvisno tudi od modulacije nocicepcije v bolečinski poti (2, 3). Nasprotno pa si patološke bolečine, ki vztraja tudi potem, ko se je poškodovano tkivo zacelilo, ali celo nastopi brez očitne poškodbe tkiva, ne moremo pojasniti samo z draženjem primarnih nociceptivnih nevronov, pač pa so pri njenem nastanku in vzdrževanju nujne spremembe procesiranja in uravnavanja nociceptivne aktivnosti vzdolž bolečinske poti zaradi funkcionalnih in/ali strukturnih sprememb -plastičnosti - živčevja (4-6). BOLEČINSKA POT IN SISTEMI ZA MODULACIJO BOLEČINE Bolečinska pot se začne z nociceptorji, perifernimi končiči primarnih nociceptivnih nevronov, ki s svojimi centralnimi aksoni tvorijo sinapse s sekundarnimi nociceptivnimi nevroni in inhibitornimi ter ekscitatornimi internevroni predvsem v Rexedovih plasteh I, II in V zadnjih rogov hrbtenjače oziroma v kavdalnem delu spinalnega trigemi-nalnega jedra (7). V teh sinapsah so nosilci sinaptičnega prenosa glutamat in nevropeptidi, med katerimi je najbolj raziskana substanca P (8). Sekundarni nociceptivni nevroni projicirajo aksone navzgor po neospinotalamični in paleo-spinotalamični progi do terciarnih nociceptivni nevronov v ventralnih posterolateralnih oziroma ventralnih postero-medialnih in intralaminarnih jedrih talamusa (7). Terciarni nociceptivni nevroni v talamusu projicirajo v različne dele možganske skorje in posredujejo različne vidike bolečine (7). Za opisni vidik bolečine so osrednjega pomena projekcije iz ventralnih posteriolateralnih jeder talamusa v postcentralni girus primarne somatosenzorične skorje in skorjo insule (7). Za kognitivno-afektivni vidik pa so osrednejga pomena projekcije posteriornih medialnih in intralaminarnih jeder talamusa v skorjo insule, cingularnega girusa in amigdale, ki so deli limbičnega sistema (7). K aktivaciji limbičnega sistema prispeva tudi del ascendentnih projekcij (trigemino-mezencefalična in spinomezencefalična proga), ki obidejo talamus in vodijo v parabrahialno jedro v mezencefalonu, ki projicira v amigdalo (7). Pomembni nevrotransmitorji v tem sistemu so serotonin, noradrenalin, nevropeptidi in acetilholin (8). Zaznavanje in doživljanje bolečine nista neposreden odsev aktivacije primarnih nociceptivnih nevronov, temveč sta pod vplivom sistemov za modulacijo/uravnavanje bolečine v osrednjem živčevju (4, 9). Nociceptivna aktivnost se uravnava že na ravni hrbtenjače oziroma podaljšane hrbtenjače, kjer interakcija med nocicepivnimi in nenociceptivnimi aferentnimi impulzi vpliva na prevajanje nociceptivne informacije v možgane; glede na teorijo vrat nenocicep-tivni impulzi »zapirajo«, nociceptivni pa »odpirajo« vrata za prevajanje nociceptivne informacije (4). V tem sistemu je pomemben nevrotransmitor y-amino-maslena kislina (GABA) (8, 9). Nociceptivni impulzi v možganih še bolj učinkovito uravnavajo descendentni sistem za modulacijo bolečine, ki do nociceptivnih nevronov v zadnjem rogu hrbtenjače oziroma v kavdalnem delu spinalnega jedra trigeminalnega živca potuje po različnih progah neposredno ali posredno iz somatosenzorične skorje, limbičnega sistema in možganskega debla (9). Najbolje raziskan del descendentnega sistema za modulacijo bolečine je sistem v možganskem deblu, katerega osrednja struktura je periakve-duktalna sivina (PAS). Nevroni iz PAS tvorijo ekscitatorne sinapse z nevroni nucl. raphe magnus, drugih serotoniner-gičnih jeder v rostralni ventromedialni podaljšani hrbtenjači (RVM), nucl. locus ceruleus, ter drugih noradrenergičnih jeder v dorzolateralnem tegmentumu ponsa in podaljšani hrbtenjači (9). Del nevronov iz teh jeder tvori noradrener-gične oz. serotoninergične sinapse z nevroni v zadnjem rogu hrbtenjače in v kavdalnem delu spinalnega trigeminalnega jedra, ki so inhibitorne in ekscitatorne (9). Vse omenjene strukture so povezane tudi z opoidnimi skupinami nevronov (8). Nevroni iz PAS pošiljajo tudi ascendentne projekcije v medialni talamus in orbitofrontalno skorjo, ki verjetno tudi vplivajo na prenos nociceptivnih informacij v možgane (9). Descendentni sistem za modulacijo bolečine uravnava prenos nociceptivne informacije tako, da ga bodisi zavira bodisi vzpodbuja (10). Slednje predstavlja načelno možnost za aktivacijo nociceptivnih poti, posledica katere je bolečina, tudi če niso vzdraženi periferni nociceptorji z bolečinskim dražljajem. V normalnih razmerah je aktivnost descendentnega sistema za modulacijo bolečine tonična in odvisna od impulzov iz rostralnih delov možganov, predvsem iz hipotalamusa, amigdale, insularne in somatosenzorične skorje (9). PLASTIČNOST BOLEČINSKE POTI IN SISTEMOV ZA MODULACIJO BOLEČINE Kot smo zapisali v uvodu, patološke bolečine (hiperalgezija, nevropatska bolečina in alodinija) ne moremo pojasniti samo z draženjem primarnih nociceptivnih nevronov, pač pa so pri njenem nastanku in vzdrževanju nujne spremembe procesiranja in uravnavanja nociceptivne aktivnosti vzdolž bolečinske poti zaradi funkcionalnih in/ali strukturnih sprememb - plastičnosti - živčevja (4, 5). Funkcionalna plastičnost obsega spremembe na molekularni ravni in na ravni posameznih sinaps, ki okrepijo sinaptični prenos v obstoječih sinapsah, strukturna plastičnost pa obsega spremembe v številu sinaps in spremembe na ravni nevronskih mrež, zaradi katerih se poveča število sinaps (6). Pri patološki bolečini so poročali o funkcionalnih in strukturnih spremembah vzdolž bolečinskih poti in v sistemih za modulacijo bolečine, od primarnih nociceptivnih nevronov do nevronov v subkortikalnih in kor-tikalnih področjih (6, 11). K nevropatski bolečini prispevajo verjetno dolgoročno ojačenje (angl. long-term potentiation) sinaps na ravni hrbtenjače, subkortikalnih in kortikalnih struktur ter nenormalna aktivnost primarnih nociceptivnih nevronov po poškodbi (3). V nadaljevanju prispevka povzemamo najbolj raziskane dolgoročne spremembe bolečinske poti na ravni hrbtenjače, subkortikalnih in kortikalnih struktur ter sistema za descendentno modulacijo bolečine. O plastičnosti na ravni primarnega nociceptivnega nevrona bralec lahko več prebere v prispevku dr. Bresjanac (3). Plastičnost bolečinske poti na ravni hrbtenjače Prvo relejno področje na bolečinski poti v osrednjem živčevju so zadnji rogovi hrbtenjače (7). Glavni ekscitatorni nevrotransmitor v sinapsah med primarnimi in sekundarnimi nociceptivnimi nevroni je glutamat, ki v fizioloških razmerah povzroča postsinaptični odziv preko a-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazol propionatnih (AMPA) recep-torjev in kainatnih receptorjev ter v manjši meri N-metil-D-aspartatnih (NMDA) receptorjev (12-14). Na sinaptični nociceptivni prenos v zadnjih rogovih hrbtenjače vpliva tudi inhibitorna postsinaptična aktivnost, ki jo prek svojih receptorjev posredujejo GABA, glicin, opioidi, kanabinoidi in adenozin (8, 15). V zadnjih letih so v poskusih na genetsko spremenjenih miših z receptorji AMPA brez podenote GluR2, ki sicer preprečuje vstop kalcijevih ionov v celico, v primerjavi s kontrolno skupino ugotovili povečano nociceptivno plastičnost in akutno vnetno hiperalgezijo (16). Poleg tega so ugotovili, da se med vnetjem na periferiji v postsinaptični membrani nevronov v zadnjih rogovih hrbtenjače poveča vgradnja receptorjev AMPA (17) in poveča odstranjevanje njihovih podenot GluR2 (18). V nekaterih drugih študijah so ugotovili, da je za vstopanje kalcijevih ionov v sekundarne nociceptivne nevrone v patoloških razmerah pomembna tudi aktivacija NMDA receptorjev, ki so v fizioloških razmerah sicer neaktivni (11). Te ugotovitve kažejo, da v patoloških razmerah posredujejo vdor kalcijevih ionov v sekundarne nociceptivne nevrone tako receptorji AMPA kot tudi receptorji NMDA. Povečana koncentracija kalcijevih ionov v sekundarnih nociceptivnih nevronih naj bi z aktivacijo od kalcija odvisnih znotrajceličnih signalnih poti in posledičnih transkripcijskih, translacijskih in posttranslacijskih sprememb ionskih kanalov pospeševala njihovo vgradnjo v postsinaptično membrano (19). Povečano število glutamatnih receptorjev v membrani sekundarnih nociceptivnih nevronov naj bi omogočalo dolgoročno olajšanje prenosa v sinapsah, kar naj bi bilo temeljni mehanizem centralne senzitivizacije bolečinske poti na ravni hrbtenjače (19). V poskusih na miših so po poškodbi perifernega živca ali hrbtenjače ugotovili tudi selektivno propadanje GABAergič-nih internevronov (20, 21) in zmanjšano izražanje kotran-sporterja za kalijeve in kloridne ione (22-24), zaradi česar sta se zmanjšali GABAergična in glicinergična inhibicija. Zato bi k povečani aktivaciji sekundarnih nociceptivnih nevronov v zadnjih rogovih hrbtenjače v patoloških razmerah poleg dolgoročnega ojačenja sinaps lahko prispevala tudi dolgoročna dezinhibicija nociceptivnega sinaptičnega prenosa. K strukturni plastičnosti v bolečinskem sistemu naj bi na ravni hrbtenjače poleg že omenjenega propadanja glutama-tergičnih internevronov prispevala tudi aktivacija t. i. tihih sinaps (6, 11). Tihe sinapse v zadnjih rogovih hrbtenjače naj bi se aktivirale pod vplivom serotonina iz descendentnih projekcij serotonergičnih jeder (npr. nucleus dorsalis raphe). Serotonin naj bi v sekundarnih nociceptivnih nevronih z aktivacijo proteinskih kinaz povzročal rekrutacijo receptorjev AMPA (25). Aktivacija tihih sinaps med primarnimi nevroni z nizkopražnimi živčnimi vlakni A^ in sekundarnimi nociceptivnimi nevroni bi lahko bila podlaga tudi za alodinijo (26). Plastičnost bolečinske poti na ravni subkortikalnih in kortikalnih struktur Pri filtriranju in procesiranju senzoričnih informacij na poti v možgansko skorjo imajo ključno vlogo talamična relejna jedra (27). Funkcionalne spremembe v teh jedrih, ki so pomembne za patološko bolečino, so verjetno podobne tistim na ravni hrbtenjače (6, 11). Poleg teh sprememb pa k patološki bolečini lahko prispeva tudi spremenjeno razmerje med načini proženja talamokortikalnih nevronov, fazičnim in toničnim, ki tudi sicer določa prenos senzoričnih informacij skozi oba talamusa v možgansko skorjo. Slednjo možnost podpirajo ugotovitve pri miših, da se je ob aktivaciji fosfolipaze C preko metabotropnih glutamatnih receptorjev mGluR1/mGluR5 in povečanju kalcijevih tokov T in L povečalo fazično in zmanjšalo tonično proženje tala-mokortikalnih nevronov, kar je spremljal zmanjšan odziv na visceralno bolečino (28). Nedavne študije kažejo, da je za patološko bolečino pomembno tudi dolgoročno ojačenje sinaps v skorji sprednjega dela cingularne vijuge in drugih limbičnih strukturah (29, 30). Glede na te študije naj bi se ob prekomerni nociceptivni aktivnosti povečalo sproščanje glutamata v sinapsah v skorji sprednje cingularne vijuge, kjer naj bi preko receptorjev NMDA povzročil vdor kalcijevih ionov v trne dendritov. Kalcijevi ioni naj bi se vezali na kalmodulin in aktivirali od kalcija odvisne znotrajcelične signalne poti, ki naj bi na končni stopnji povzročile fosforilacijo glutamatnih receptorjev AMPA in zato povečale njihovo občutljivost za glutamat in vgrajevanje v postsinaptično membrano. Poleg tega naj bi se povečalo izražanje genov zgodnjega odgovora, ki naj bi sprožili dodatne funkcionalne in strukturne spremembe v nevronskih mrežah. Podobno naj bi bil povečan glutama-tni sinaptični prenos tudi v centralnem jedru amigdale pri podganah z artritično bolečino (31, 32). Zanimivo je, da se je glutamatergičen sinaptični prenos v amigdali v teh poskusih zmanjšal po stimulaciji presinaptičnih noradrener-gičnih receptorjev a2 na projekcijah aferentnih nevronov iz pontinega parabrahialnega jedra (33). Plastičnost sistema za descendentno modulacijo bolečine Vse več je študij, ki kažejo, da je povečana aktivnost bolečinske poti v patoloških razmerah lahko tudi posledica funkcionalnih in strukturnih sprememb sistema za descendentno modulacijo bolečine (10, 34). Ob dolgotrajnem aferentnem prilivu iz primarnih nociceptivnih nevronov zaradi vnetja ali poškodbe so namreč v možganskem deblu ugotovili plastične spremembe, kot so: aktivacija in proliferacija celic mikro-glije in astrocitov, fosforilacija proteinskih kinaz, povečano sproščanje možganskega nevrotrofičnega dejavnika (angl. brain derived neurotrophic factor) in povečano izražanje receptorjev NMDA (35, 36). Zaradi terapevtske vloge in njihovega prispevka k opioidnemu nadzoru aktivnosti v nociceptivni poti so se raziskovalci v večini raziskav osredotočili na descendentne adrenergične in noradrenergične poti. Nedavno so pri podganah, pri katerih so v predelu ceruleus in v hrbtenjači kemično zmanjšali število nora-drenergičnih nevronov, v primerjavi s kontrolno skupino poskusnih živali ugotovili okrepljen umaknitveni refleks na bolečinski dražljaj in proliferacijo celic gliae v hrbtenjači po ligaturi hrbtenjačnih živcev (37). Te ugotovitve kažejo, da ima pri patofiziologiji patološke bolečine lahko pomembno vlogo zmanjšana razpoložljivost noradrenalina v sistemu za descendentno modulacijo bolečine. Podobno so imele večjo vnetno bolečino tudi miši po uničenju serotoninergičnih nevronov (38). Nasprotno pa se je pri podganah po uničenju nevronov v lamini I zadnjih rogov hrbtenjače zmanjšala od aktivnosti odvisna aktivacija serotoninergičnih nevronov v možganskem deblu in zmanjšala descendentna facilitacija bolečinske poti (39). Ta ugotovitev kaže, da ob aktivaciji primarnih nociceptivnih nevronov sekundarni nociceptivni nevroni v hrbtenjači rekrutirajo modulatorne zanke nevronov v PAS in RVM, ki facilitirajo nociceptivni prenos v zadnjih rogovih hrbtenjače, in da je pri tem pomemben nevrotran-smitor serotonin. Serotonin bi lahko povzročil facilitacijo nociceptivnega prenosa v zadajšnjih rogovih z aktivacijo tihih sinaps s spodbujanjem vgrajevanja receptorjev AMPA (25). Te ugotovitve kažejo, da so descendentni serotoniner-gični vplivi pomembni pri uravnavanju nociceptivne aktiv- nosti in da je mehanizem njihovega delovanja kompleksen in odvisen od razmer. ZAKLJUČEK Temeljne raziskave torej kažejo, da so funkcionalne in strukturne spremembe bolečinske poti in sistemov za descenden-tno modulacijo bolečine v osrednjem živčevju, ki prožijo in vzdržujejo patološko bolečino, številne in kompleksne. Zdi se, da vse začetne motnje vodijo v dolgoročno ojačenje sinaps. Pri tem so ključni znotrajcelični mediatorji, kot so proteinske kinaze in geni zgodnjega odgovora, ki pa niso specifični za bolečinsko pot in sisteme za modulacijo bolečine. Zato se bo pri razvoju terapevtske strategije potrebno usmeriti predvsem v zgodnje funkcionalne in strukturne spremembe na periferiji. Zahvala Avtor se za kritično branje in predloge k izboljšanju teksta zahvaljuje dr. Andreju Fabjanu, dr. med. Literatura: 1. Merskey H, Bogduk N, eds. Classification of chronic pain: descriptions of chronic pain syndromes and definitions of pain terms. 2nd ed. Seattle: IASP Press, 1994: 210. 2. Štrucl M. Fiziologija živčevja. 1. ponatis. Ljubljana: Medicinski razgledi, 1999. 3. Bresjanac M. Bolečina. In: Ribarič S, ed. Seminarji iz patološke fiziologije. Ljubljana: Medicinska fakulteta, Inštitut za patološko fiziologijo, 2008: 201. 4. Melzack R, Wall PD. Pain mechanisms: a new theory. Science 1965; 150(3699): 971-9. 5. Woolf CJ, Salter MW. Neuronal plasticity: increasing the gain in pain. Science 2000; 288(5472): 1765-9. 6. Kuner R. Central mechanisms of pathological pain. Nat Med 2010; 16(11): 1258-66. 7. Almeida TF, Roizenblatt S, Tufik S. Afferent pain pathways: a neuroanatomical review. Brain Res 2004; 1000(1-2): 40-56. 8. Costentin J. [Pain and its main transmitters]. Ann Pharm Fr 2000; 58(2): 77-83. [Članek v francoščini]. 9. Mason P. Deconstructing endogenous pain modulation. J Neurophysiol 2005; 94(3): 1659-63. 10. Porreca F, Ossipov MH, Gebhart GF. Chronic pain and medullary descending facilitation. Trends Neurosci 2002; 25(6): 319-25. 11. Zhuo M, Wu G, Wu LJ. Neuronal and microglial mechanisms of neuropathic pain. Mol Brain 2011; 4: 31. 12. Yoshimura M, Jessell T. Amino acid-mediated EPSPs at primary afferent synapses with substantia gelatinosa neurones in the rat spinal cord. J Physiol 1990; 430: 315-35. 13. Li P, Kerchner GA, Sala C, Wei F, Huettner JE, Sheng M, et al. AMPA receptor-PDZ interactions in facilitation of spinal sensory synapses. Nat Neurosci 1999; 2(11): 972-7. 14. Tong CK, MacDermott AB. Both Ca2+-permeable and -impermeable AMPA receptors contribute to primary synaptic drive onto rat dorsal horn neurons. J Physiol 2006; 575(Pt 1): 133-44. 15. Garry EM, Jones E, Fleetwood-Walker SM. Nocicepti-on in vertebrates: key receptors participating in spinal mechanisms of chronic pain in animals. Brain Res Brain Res Rev 2004; 46(2): 216-24. 16. Hartmann B, Ahmadi S, Heppenstall PA, Lewin GR, Schott C, Borchardt T, et al. The AMPA receptor subu-nits GluR-A and GluR-B reciprocally modulate spinal synaptic plasticity and inflammatory pain. Neuron 2004; 44(4): 637-50. 17. Galan A, Laird JM, Cervero F. In vivo recruitment by painful stimuli of AMPA receptor subunits to the plasma membrane of spinal cord neurons. Pain 2004; 112(3): 315-23. 18. Park JS, Voitenko N, Petralia RS, Guan X, Xu JT, Steinberg JP, et al. Persistent inflammation induces GluR2 internalization via NMDA receptor-triggered PKC activation in dorsal horn neurons. J Neurosci 2009; 29(10): 3206-19. 19. Ruscheweyh R, Wilder-Smith O, Drdla R, Liu XG, Sandkühler J. Long-term potentiation in spinal noci-ceptive pathways as a novel target for pain therapy. Mol Pain 2011; 7: 20. 20. Moore KA, Kohno T, Karchewski LA, Scholz J, Baba H, Woolf CJ. Partial peripheral nerve injury promotes a selective loss of GABAergic inhibition in the superficial dorsal horn of the spinal cord. J Neurosci 2002; 22(15): 6724-31. 21. Scholz J, Broom DC, Youn DH, Mills CD, Kohno T, Suter MR, et al. Blocking caspase activity prevents trans- synaptic neuronal apoptosis and the loss of inhibition in lamina II of the dorsal horn after peripheral nerve injury. J Neurosci 2005; 25(32): 7317-23. 22. Coull JA, Boudreau D, Bachand K, Prescott SA, Nault F, Sik A, et al. Trans-synaptic shift in anion gradient in spinal lamina I neurons as a mechanism of neuropathic pain. Nature 2003; 424(6951): 938-42. 23. Lu Y, Zheng J, Xiong L, Zimmermann M, Yang J. Spinal cord injury-induced attenuation of GABAergic inhibition in spinal dorsal horn circuits is associated with down-regulation of the chloride transporter KCC2 in rat. J Physiol 2008; 586(Pt 23): 5701-15. 24. Jolivalt CG, Lee CA, Ramos KM, Calcutt NA. Allodynia and hyperalgesia in diabetic rats are mediated by GABA and depletion of spinal potassium-chloride co-transporters. Pain 2008; 140(1): 48-57. 25. Li P, Zhuo M. Silent glutamatergic synapses and nociception in mammalian spinal cord. Nature 1998; 393(6686): 695-8. 26. Baba H, Ji RR, Kohno T, Moore KA, Ataka T, Wakai A, et al. Removal of GABAergic inhibition facilitates polysynaptic A fiber-mediated excitatory transmission to the superficial spinal dorsal horn. Mol Cell Neurosci 2003; 24(3): 818-30. 27. Kolhekar R, Murphy S, Gebhart GF. Thalamic NMDA receptors modulate inflammation-produced hyperalgesia in the rat. Pain 1997; 71(1): 31-40. 28. Cheong E, Lee S, Choi BJ, Sun M, Lee CJ, Shin HS. Tuning thalamic firing modes via simultaneous modulation of T- and L-type Ca2+ channels controls pain sensory gating in the thalamus. J Neurosci 2008; 28(49): 13331-40. 29. Cao H, Gao YJ, Ren WH, Li TT, Duan KZ, Cui YH, et al. Activation of extracellular signal-regulated kinase in the anterior cingulate cortex contributes to the induction and expression of affective pain. J Neurosci 2009; 29(10): 3307-21. 30. Jeon D, Kim S, Chetana M, Jo D, Ruley HE, Lin SY, et al. Observational fear learning involves affective pain system and Cav1.2 Ca2+ channels in ACC. Nat Neurosci 2010; 13(4): 482-8. 31. Fu Y, Neugebauer V. Differential mechanisms of CRF1 and CRF2 receptor functions in the amygdala in pain-related synaptic facilitation and behavior. J Neurosci 2008; 28(15): 3861-76. 32. Neugebauer V, Li W, Bird GC, Bhave G, Gereau RW 4th. Synaptic plasticity in the amygdala in a model of arthritic pain: differential roles of metabotropic glutamate receptors 1 and 5. J Neurosci 2003; 23(1): 52-63. 33. Delaney AJ, Esmaeili A, Sedlak PL, Lynch JW, Sah P. Differential expression of glycine receptor subunits in the rat basolateral and central amygdala. Neurosci Lett 2010; 469(2): 237-42. 34. Heinricher MM, Tavares I, Leith JL, Lumb BM. Descending control of nociception: Specificity, recruitment and plasticity. Brain Res Rev 2009; 60(1): 214-25. 35. Wei F, Guo W, Zou S, Ren K, Dubner R. Supraspinal glial-neuronal interactions contribute to descending pain facilitation. J Neurosci 2008; 28(42): 10482-95. 36. Guo W, Robbins MT, Wei F, Zou S, Dubner R, Ren K. Supraspinal brain-derived neurotrophic factor signaling: a novel mechanism for descending pain facilitation. J Neurosci 2006; 26(1): 126-37. 37. Hayashida K, Peters CM, Gutierrez S, Eisenach JC. Depletion of endogenous noradrenaline does not prevent spinal cord plasticity following peripheral nerve injury. J Pain 2012; 13(1): 49-57. 38. Zhao ZQ, Gao YJ, Sun YG, Zhao CS, Gereau RW 4th, Chen ZF. Central serotonergic neurons are differentially required for opioid analgesia but not for morphine tolerance or morphine reward. Proc Natl Acad Sci USA 2007; 104(36): 14519-24. 39. Suzuki R, Morcuende S, Webber M, Hunt SP, Dickenson AH. Superficial NK1-expressing neurons control spinal excitability through activation of descending pathways. Nat Neurosci 2002; 5(12): 1319-26.