触摸和疼痛比我们想象的更纠缠

一项针对皮肤主要感觉神经元的新调查颠覆了以前的假设，发现许多神经元（包括那些感知疼痛的神经元）可以检测到比以前认为的更广泛的刺激。

由Nikhil Sharma创建的感觉神经元的新参考分析了不同类型的感觉神经元 – 包括一些以前从未描述过的感觉神经元 – 及其功能。

“这项研究所描述的是一种思考进入皮肤的神经元的新方法，”夏尔马说。

从轻轻擦拭皮肤到尖锐的刺戳或灼热的温度——如果你能感觉到，你的皮肤中有一个感觉神经元，将信息传递到脊髓，然后传递到大脑进行进一步处理。神经科学家认为，每一种感觉都是由专门负责这项工作的神经元传递的：一组神经元传递的轻触，另一组神经元传递疼痛。

这项新的研究表明，感觉神经元的多种亚型可以传递有关不同程度的触觉或温度的信息。

“我们现在必须将疼痛感应神经元视为日常工作。他们不只是坐在那里等着你跌倒、割伤自己或触摸燃烧的炉子;他们负责检测一直发生的刺激，“他说。

我们采访了夏尔马，了解了他为什么要从事这项工作，这些发现如何影响疼痛研究，以及进一步的研究如何揭示神经和免疫系统之间隐藏的联系。

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为什么感觉神经元检测到的感觉比我们想象的要多，这令人惊讶？

令人惊讶的是，你要么感到疼痛，要么没有;疼痛是非常二元的。而且由于感知是如此独特，您可能会认为这就是流程的每一步都必须如此。所以这就是令人惊讶的：尽管感知是如此二元，但对皮肤力的最初检测却不是。

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找到这些神经元花了数年时间，并检查了 40,000 多个不同的神经元：您的总体目标是什么？

你可以把初级感觉神经元看作是最真实的事实报告者：它告诉你皮肤上发生了什么。

初级感觉神经元是整个通路中的第一张多米诺骨牌 – 从皮肤到脊髓再到大脑 – 让我们感知世界。

归根结底，我们想了解感觉到什么意味着什么。这是怎么回事呢？我认为除非我们知道第一张多米诺骨牌是什么样子，否则很难做到这一点，这就是为什么我们以我们所做的强度来追求它。

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您的研究结果对治疗疼痛有什么影响吗？

由于几乎可以肯定疼痛感应神经元具有其他功能或日常工作，如果你只是阻止疼痛感应神经元发出信号，人们将失去疼痛反应，但他们很可能会失去与正常日常功能相关的反应。

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识别和表征神经元需要什么？

许多感觉神经元已经被定义了。我们已经能够从中标记和记录，但许多其他人已经蔑视了经典技术。

我们利用了小鼠遗传学的进步，这使我们能够保持公正，并尽可能地识别出多种不同的皮肤感觉细胞类型。然后，我们制作了数十种不同的小鼠细胞系，每种小鼠细胞系都标记了一种不同类型的感觉神经元，并记录了这些神经元的活动，同时我们对皮肤施加了不同类型的触摸或温度。这使我们能够以定量的方式确定每种类型的神经元对什么做出反应。

新的光学工具，GFP的变体，也使我们能够完成这项工作。在过去的五年里，光学记者取得了长足的进步，让我们可以通过光来可视化神经活动。所以，如果你只是低头看神经元，当它更活跃时，它的荧光程度更高;如果它不那么活跃，它就是黑暗的。所以，正是多种因素的汇合使这项工作成为可能。

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你从这里去哪里？

一个问题是在感觉神经元的另一端发生了什么。你有一个神经元通向皮肤，这是神经元的一半，另一半通向脊髓。感觉神经元在很多方面只是一个中继;它记录皮肤中发生的事情，然后将其倾倒到脊髓中。

一旦你到达脊髓，所有的地狱都会松动。没有人知道那里发生了什么。这是一个动物园，因为你有所有这些信息流进来。不知何故，它必须组织起来;这就是处理的第一步。脊髓是如何把这些流变成有意义的东西的？

我想说的是，皮肤中还有更多的感觉神经元有待发现。在我们的研究之前，可能已经确定了大约一半;现在，我们可能有 75% 或 80%。目前，我们无法明确获得剩余的20%。我们所知道的一些缺失的神经元被调谐到振动。我们没有找到它们，但我们知道它们就在那里。因此，有一些神经元的例子，如果你愿意的话，我们不一定接触过。

刚刚出现的感觉神经元的另一个有趣特征是它们与免疫系统的密切联系。有一个有趣的病例，患者患上了类风湿性关节炎，手和脚踝发炎。在生命的早期，一场事故切断了他们一根手指的感觉神经，所以他们那根手指感觉不到任何东西。当他们在晚年患上类风湿性关节炎时，除了受损手指的指关节外，每个指关节都发炎了。有一种观点认为，感觉神经会引起炎症，或者至少指导免疫系统去哪里。我们以前没有办法严格研究这些神经免疫连接，但我们认为我们可以开始研究我们的新小鼠模型，并找到我们以前从未想过的独特关系。这对我们来说是一个新的调查分支，我对此感到非常兴奋。