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爱抚为什么令人快乐?《细胞》研究揭示肌肤之亲如何传给大脑

作者: 学术经纬

浏览量: 16

时间: 2023-01-26 02:13

关键词: 触觉,神经通路,肌肤之亲

触觉在情感交流中非常重要,有时一个拥抱胜过千言万语。父母与婴儿,通过抚摸和搂抱建立起亲密的亲子关系。任何一对恋人都会同意,亲吻、爱抚等肌肤接触带来的快感可以令感情升温。

为什么有些触碰会带来特别美好的感觉?在顶尖学术期刊《细胞》最近发表的研究论文中,神经科学家利用多项前沿技术,通过一系列小鼠实验,首次在皮肤与大脑之间梳理出一条完整的神经通路,揭示肌肤之亲如何带来快感

在这条激发快感的触觉通路上,研究人员找到了关键的启动者:皮肤上的一类特殊机械感觉神经元。根据细胞表面特异性表达的受体,这类神经元被称为Mrgprb4神经元


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论文链接:https://www.aminer.cn/pub/6198b7f95244ab9dcb29b239

为了探索不同神经元类群的功能,研究人员采用光遗传学技术,对具有不同分子标志物的小鼠神经细胞类群进行改造,再用特定颜色的光将其激活。当他们激活雌鼠背部皮肤的Mrgprb4神经元时,观察到小鼠竟然会主动放低背部。这是雌鼠接受交配的典型动作,通常在被雄鼠轻柔触碰之后,做出这一姿势以便雄鼠骑到背上。


这一幕令研究人员非常惊讶,因为过去人们并不知道这类触觉细胞与任何特定的社交行为有联系。但高速视频的记录显示,研究人员并没有看错,一旦这组Mrgprb4神经元被特异性激活就会唤起雌鼠的特殊姿势。更有趣的是,同一批小鼠事后还会主动前往曾被光照激活神经的位置,也就是说,背部Mrgprb4细胞被激活带来对于它们来说是一种奖赏般的体验

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绿色荧光标识出小鼠背部皮肤中表达Mrgprb4的触觉感受细胞(图片来源:参考资料[2];Credit:Abdus-Saboor Lab/Zuckerman Institute)


相反,研究团队在另一组实验中利用基因改造手段,消除了雌鼠背部皮肤的Mrgprb4细胞,结果它们对雄鼠的接纳程度急剧下降。当触觉环路中缺少了这组细胞,即便雄鼠通过轻柔的触碰反复试探,雌鼠也无动于衷


另一方面,在这条激发快感的触觉神经通路的另一端——大脑,研究团队利用光纤记录技术(fiber photometry)在大脑的奖励中心——伏隔核中记录到,激活Mrgprb4细胞确实能激活此处的多巴胺能神经元,从而产生愉悦感。

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爱抚的触觉通过脊髓(红色)的神经元投射至腹侧被盖区(蓝色)

不过,社交互动中激发愉悦感的触觉刺激如何从皮肤通过脊髓进入大脑,还缺少一个中间环节。先前一项发表在《自然》上的研究带来了启示。哈佛医学院的研究人员在该论文中指出,脊髓中一组表达GPR83的神经元参与调节与愉悦感和厌恶感有关的触觉,将皮肤的刺激信号传递到脑干。而这组神经元,又可以直接接收来自Mrgprb4细胞的信号。


最终,此次发表的新研究追踪到了一条更详细、完整的通路:皮肤的Mrgprb4细胞检测并传递社交互动中的触碰刺激,信号通过GPR83脊髓臂旁神经元传递到脑桥臂旁核,再进一步上传到大脑更深处与奖赏、愉悦体验有关的脑区,包括伏隔核和中脑腹侧被盖区。

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研究示意图(图片来源:参考资料[1])


这项研究的负责人、哥伦比亚大学的Ishmail Abdus-Saboor博士指出,人类的皮肤表层有一类CT触觉传入纤维,与小鼠的 Mrgprb4细胞有一些相似之处,被认为介导社交过程中愉悦的触觉体验;人类的脊髓和大脑中也能找到与此次触觉神经通路中对应的细胞。这些相似之处,将为未来潜在的生物医学应用开辟道路。


研究人员表示,以这些发现为基础,或许能开发“触摸疗法”,帮助人们缓解焦虑、压力和抑郁,提升个体的幸福感。更重要的是,像自闭症等一些疾病的患者往往无法从友好亲密的触碰中获得安慰,甚至对此感觉难以忍受,通过这类研究,科学家们希望能为理解和治疗这类疾病带来新的思路。


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