关于身体如何感知疼痛,还有很多要解释的

防波介质/百叶窗
(世界杯万博app科学内幕)——今年的诺贝尔生理学或医学奖授予两位科学家发现了我们的温度感和触觉是如何工作的。David Julius发现了感热离子通道TRPV1,而Ardem Patapoutian发现了触敏压电通道。
这两个通道在细胞膜上形成孔隙,使细胞能够通过身体发送电化学信号。这一过程涉及到我们的身体如何感知疼痛——分别来自热量和机械力。但疼痛是一种比简单的生化途径更复杂的现象。诺贝尔奖获得者所确定的分子通道仅仅是这个故事的开始,还有更多有待发现,特别是关于这些通道所提供的疼痛信号是如何传递给大脑并由大脑进行解释的。
“疼痛是一种非常复杂的效应,”魁北克舍布鲁克大学的疼痛研究者Serge Marchand说。“还有很多事情我们不明白。”
至少对于热引起的疼痛来说,事情更容易理解。TRPV1通道是从皮肤到大脑获得热感觉所需的唯一起点。缺乏产生TRPV1基因的神经元,或其含有离子通道的神经元已经被杀死,无法感觉到热疼痛——尽管烧伤部位仍然对机械刺激后的疼痛敏感,加利福尼亚大学疼痛研究员Allan Basbaum说。旧金山和尤利乌斯一起研究老鼠。
然而,由于压力和触摸带来的疼痛,事情变得更加复杂。压电通道负责在某些东西接触皮肤时感觉到的疼痛,例如,擦伤,但它们不涉及急性机械性疼痛,比如用锤子敲击拇指时感觉到的那种疼痛。
巴斯鲍姆说:“我们没有一个单一的通道是体验急性机械性疼痛所必需的。”。“没有一种方法可以阻止这种感觉,比如加热和TRPV1。”事实上,我们并不知道是什么生化途径检测到这种感觉并将这种信号发送到大脑。
Basbaum说,急性机械性疼痛的信号可能是综合性的,通过多种途径产生输入,最终越过大脑识别为疼痛的某个阈值。大脑何时将一种感觉识别为疼痛的问题是该领域最大的谜团之一。
“疼痛是大脑的产物,是一种情绪反应,”巴斯鲍姆说。“大脑读取一种神经活动模式的输出并做出决定。”例如,这一决定是感觉到刺激性瘙痒还是剧烈疼痛之间的区别。
Marchand最感兴趣的是大脑是如何根据从脊椎和大脑中枢神经系统以外的神经接收到的信息做出这些决定的。这些信息和决定的处理可能会出错,包括被称为痛觉超敏症(allodynia)的人,在这种情况下,即使是轻轻的触摸也会非常痛苦,以及在截肢后感觉到幻觉疼痛的人。
即使我们对从皮肤表面延伸到脊髓的受体和神经是如何工作的有一个完美的理解,这仍然不能解释所有未知的疼痛。
Marchand说:“如果存在幻觉疼痛,这意味着中枢神经系统中有足够的线路,即使没有手指,也能在手指上重现疼痛感。”。他说,更好地理解这些现象将为患者带来更好的治疗,并有助于解释为什么有些人比其他人更容易患慢性疼痛。
巴斯鲍姆说,关于疼痛的一个最大的悬而未决的问题是寻找某种生物标记物,它可以帮助研究人员和医生通过简单的血液测试或脑部扫描来检测和量化疼痛。例如,一些研究人员正在研究血液中炎症调节细胞因子的水平是否与疼痛水平相关,以及是否随着止痛药的使用而改变。但他说,损伤的物理方面、神经发送的信号以及大脑对这些信号的解释之间相互作用的复杂性使得这一研究非常困难。“疼痛不仅仅是刺激强度的函数,”他说。“它受很多因素的影响,比如你的情绪状态和经历的背景。它不会对每个人产生相同的影响。”
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