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神经科学家改变我们对温暖感知的看法

亥姆霍兹协会(MDC)的马克斯·德尔布吕克分子医学中心的一组神经科学家已经意外发现了小鼠感知温暖感的方式。这是违反直觉的:冷却皮肤中的感受器对于感觉温暖至关重要。

最近发表在《神经元》杂志上的这项发现对非痛性温度感知的主要模型提出了挑战,并为不仅有意识地从小鼠身上而且从人类有意识地检测到温暖的方式提供了线索。

“当我们用手抓住一杯咖啡时,我们很快就会感觉到它的温暖,这是发生的,因为不仅是由于变暖激活的神经元在起作用,而且还因为它失活的神经元在起作用,” Ricardo Paricio-Montesinos表示, MDC的第一篇论文作者和神经科学家。“如果没有第二种类型,我们从小鼠那里得到的数据表明,我们要么需要更长的时间才能感觉到它,要么甚至根本感觉不到变暖。”

一种神秘的感觉

自1800年代后期以来,神经科学家已经得出理论认为,专用路径或“标记线”仅将温暖或凉爽的感觉从皮肤传递到大脑。尽管在人类和灵长类动物中已有一些证据,但很难证明。

MDC的躯体感觉实验室分子生理学负责人Gary Lewin教授与MDC的神经回路和行为实验室负责人James Poulet博士合作,研究了小鼠的非痛性温度感知。普莱特说:“温度仍然是一种神秘的感觉。”“它的研究非常少,特别是与视觉,触摸或听觉相比。”

鼠标感知非痛性温度变化的能力尚未得到深入研究。通过一系列行为研究,他们发现小鼠以与人类相同的高敏锐度检测温度变化-响应1ºC的升温和0.5ºC的冷却,舔饮水机。

莱温说:“这是我们第一次可以证明老鼠的感觉基本上和我们完全一样。”“他们的门槛与人类完全一样。”

更大的惊喜

当被认为与变暖有关的神经通路被阻断时,小鼠会在2ºC的变暖时舔食饮水机,这表明知觉减弱了但没有消失。这表明这些途径是有帮助的,但并不是感知温暖的必要条件。相反,当通过关闭trmp8基因来阻断与冷却相关的通路时,小鼠根本无法感知到温暖。

“我们真的很惊讶,”Lewin Lab的共同第一作者,博士后Frederick Schwaller博士说。“我们最初试图训练这些小鼠以检测皮肤变暖作为对照,但偶然发现纸张上最重要的发现是偶然的。”

在仔细检查前爪中的神经细胞后,研究人员观察到两件事。首先,没有神经细胞专门用于变暖。相反,他们发现大多数神经细胞响应温度和钝器压力发出电信号。

莱文说:“这令人困惑。神经系统如何判断神经元的活动是由于温暖,寒冷还是机械力引起的?”

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