亥姆霍茲協會(MDC)的馬克斯·德爾布呂克分子醫學中心的一組神經科學家已經意外發現了小鼠感知溫暖感的方式。這是違反直覺的:冷卻皮膚中的感受器對于感覺溫暖至關重要。
*近發表在《神經元》雜志上的這項發現對非痛性溫度感知的主要模型提出了挑戰,并為不僅有意識地從小鼠身上而且從人類有意識地檢測到溫暖的方式提供了線索。
“當我們用手抓住一杯咖啡時,我們很快就會感覺到它的溫暖,這是發生的,因為不僅是由于變暖激活的神經元在起作用,而且還因為它失活的神經元在起作用,” Ricardo Paricio-Montesinos表示, MDC的**篇論文作者和神經科學家。“如果沒有**種類型,我們從小鼠那里得到的數據表明,我們要么需要更長的時間才能感覺到它,要么甚至根本感覺不到變暖。”
一種神秘的感覺
自1800年代后期以來,神經科學家已經得出理論認為,專用路徑或“標記線”僅將溫暖或涼爽的感覺從皮膚傳遞到大腦。盡管在人類和靈長類動物中已有一些證據,但很難證明。
MDC的軀體感覺實驗室分子生理學負責人Gary Lewin教授與MDC的神經回路和行為實驗室負責人James Poulet博士合作,研究了小鼠的非痛性溫度感知。普萊特說:“溫度仍然是一種神秘的感覺。”“它的研究非常少,特別是與視覺,觸摸或聽覺相比。”
鼠標感知非痛性溫度變化的能力尚未得到深入研究。通過一系列行為研究,他們發現小鼠以與人類相同的高敏銳度檢測溫度變化-響應1oC的升溫和0.5oC的冷卻,舔飲水機。
萊溫說:“這是我們**次可以證明老鼠的感覺基本上和我們完全一樣。”“他們的門檻與人類完全一樣。”
更大的驚喜
當被認為與變暖有關的神經通路被阻斷時,小鼠會在2oC的變暖時舔食飲水機,這表明知覺減弱了但沒有消失。這表明這些途徑是有幫助的,但并不是感知溫暖的必要條件。相反,當通過關閉trmp8基因來阻斷與冷卻相關的通路時,小鼠根本無法感知到溫暖。
“我們真的很驚訝,”Lewin Lab的共同**作者,博士后Frederick Schwaller博士說。“我們*初試圖訓練這些小鼠以檢測皮膚變暖作為對照,但偶然發現紙張上*重要的發現是偶然的。”
在仔細檢查前爪中的神經細胞后,研究人員觀察到兩件事。首先,沒有神經細胞專門用于變暖。相反,他們發現大多數神經細胞響應溫度和鈍器壓力發出電信號。
萊文說:“這令人困惑。神經系統如何判斷神經元的活動是由于溫暖,寒冷還是機械力引起的?”
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