研究:大腦感知冷熱路徑完全不同

參考消息網8月4日報道 據美國趣味科學網站8月1日報道,研究人員首次揭示了皮膚將溫度信息傳遞給大腦的完整感覺通路。結果發現,涼爽的溫度具有單獨專用的通路——這表明,身體擁有不同的神經迴路來解讀溫暖和涼爽的感覺。

這項研究7月28日發表在《自然-通訊》雜誌上,研究首次繪製出了感知較冷溫度的通路,該通路由皮膚直至大腦。研究團隊在小鼠身上追蹤了這條“線路圖”,以便更好地瞭解皮膚上的冷刺激如何轉化爲大腦能夠理解和反應的信息。研究人員說,人類身上可能也具有相同的溫度通路。

“這項研究代表了我們對感官知覺理解方式的重要轉變。”該研究的共同作者、美國密歇根大學分子、細胞和發育生物學研究學者段波說。

此前,神經科學家認爲,所有的溫度感覺,從寒冷到灼熱,都是通過同一條通路傳遞到大腦。這項研究首次表明,溫度譜的不同部分使用不同的迴路來提醒大腦。

段波在電子郵件中告訴趣味科學網站:“這不僅加深了我們的理解,也爲探索神經系統如何處理不同感覺信息的全新研究方向打開了大門。”

研究人員利用先進的成像技術、心臟電監測、行爲分析和詳盡的基因數據確定了小鼠如何將較低溫的感覺從皮膚傳遞到大腦。

研究小組觀察到,小鼠皮膚上存在特定的傳感器,這些傳感器對15至25攝氏度之間(這個區間被認爲是涼爽的溫度)的溫度敏感。這些傳感器激活時會刺激感覺神經元,然後神經元將信號發送到脊髓。在那裡,這些信號被放大並傳遞,最終激活與大腦相連的神經元。

這些皮膚上的溫度特異性傳感器早已爲人所知,並在一定程度上爲研究人員贏得了2021年諾貝爾生理學或醫學獎。然而,涼爽溫度信號在脊髓中被放大這一事實卻是一個新發現。

在一項實驗中,研究人員使小鼠體內負責這種信號放大的細胞(一種特殊的中間神經元)無法發揮作用,結果發現這些齧齒動物不再對涼爽溫度做出反應。他們還發現,這些中間神經元只對涼爽信號做出反應,對溫暖或寒冷的刺激則沒有反應。(編譯/王笛青)