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觸覺在情感交流中非常重要,有時一個擁抱勝過千言萬語。
父母與嬰兒,通過撫摸和摟抱建立起親密的親子關系。
任何一對戀人都會同意,親吻、愛撫等肌膚接觸帶來的快感可以令感情升溫。
圖片來源:123RF
為什麼有些觸碰會帶來特別美好的感覺?在頂尖學術期刊『細胞』最近發表的研究論文中,神經科學家利用多項前沿技術,通過一系列小鼠實驗,首次在皮膚與大腦之間梳理出一條完整的神經通路,揭示肌膚之親如何帶來快感。
在這條激發快感的觸覺通路上,研究人員找到了關鍵的啟動者:皮膚上的一類特殊機械感覺神經元。
根據細胞表面特異性表達的受體,這類神經元被稱為Mrgprb4神經元。
為了探索不同神經元類群的功能,研究人員采用光遺傳學技術,對具有不同分子標志物的小鼠神經細胞類群進行改造,再用特定顏色的光將其激活。
當他們激活雌鼠背部皮膚的Mrgprb4神經元時,觀察到小鼠竟然會主動放低背部。
這是雌鼠接受交配的典型動作,通常在被雄鼠輕柔觸碰之後,做出這一姿勢以便雄鼠騎到背上。
這一幕令研究人員非常驚訝,因為過去人們並不知道這類觸覺細胞與任何特定的社交行為有聯系。
但高速視頻的記錄顯示,研究人員並沒有看錯,一旦這組Mrgprb4神經元被特異性激活就會喚起雌鼠的特殊姿勢。
更有趣的是,同一批小鼠事後還會主動前往曾被光照激活神經的位置,也就是說,背部Mrgprb4細胞被激活帶來對於它們來說是一種獎賞般的體驗。
綠色熒光標識出小鼠背部皮膚中表達Mrgprb4的觸覺感受細胞《圖片來源:參考資料[2];Credit:Abdus-Saboor Lab/Zuckerman Institute》
相反,研究團隊在另一組實驗中利用基因改造手段,消除了雌鼠背部皮膚的Mrgprb4細胞,結果它們對雄鼠的接納程度急劇下降。
當觸覺環路中缺少了這組細胞,即便雄鼠通過輕柔的觸碰反復試探,雌鼠也無動於衷。
另一方面,在這條激發快感的觸覺神經通路的另一端——大腦,研究團隊利用光纖記錄技術《fiber photometry》在大腦的獎勵中心——伏隔核中記錄到,激活Mrgprb4細胞確實能激活此處的多巴胺能神經元,從而產生愉悅感。
▲愛撫的觸覺通過脊髓《紅色》的神經元投射至腹側被蓋區《藍色》《圖片來源:參考資料[2];Credit:Abdus-Saboor Lab/Zuckerman Institute》
不過,社交互動中激發愉悅感的觸覺刺激如何從皮膚通過脊髓進入大腦,還缺少一個中間環節。
先前一項發表在『自然』上的研究帶來了啟示。
哈佛醫學院的研究人員在該論文中指出,脊髓中一組表達GPR83的神經元參與調節與愉悅感和厭惡感有關的觸覺,將皮膚的刺激信號傳遞到腦幹。
而這組神經元,又可以直接接收來自Mrgprb4細胞的信號。
最終,此次發表的新研究追蹤到了一條更詳細、完整的通路:皮膚的Mrgprb4細胞檢測並傳遞社交互動中的觸碰刺激,信號通過GPR83脊髓臂旁神經元傳遞到腦橋臂旁核,再進一步上傳到大腦更深處與獎賞、愉悅體驗有關的腦區,包括伏隔核和中腦腹側被蓋區。
研究示意圖《圖片來源:參考資料[1]》
這項研究的負責人、哥倫比亞大學的Ishmail Abdus-Saboor博士指出,人類的皮膚表層有一類CT觸覺傳入纖維,與小鼠的 Mrgprb4細胞有一些相似之處,被認為介導社交過程中愉悅的觸覺體驗;人類的脊髓和大腦中也能找到與此次觸覺神經通路中對應的細胞。
這些相似之處,將為未來潛在的生物醫學應用開辟道路。
研究人員表示,以這些發現為基礎,或許能開發『觸摸療法』,幫助人們緩解焦慮、壓力和抑鬱,提升個體的幸福感。
更重要的是,像自閉症等一些疾病的患者往往無法從友好親密的觸碰中獲得安慰,甚至對此感覺難以忍受,通過這類研究,科學家們希望能為理解和治療這類疾病帶來新的思路。
參考資料:
[1] Leah J. Elias et al.,Touch neurons underlying dopaminergic pleasurable touch and sexual receptivity. Cell (2023) DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.12.034
[2] Origins of pleasurable touch traced from skin to brain in mice Retrieved Jan. 2023,from https://www.eurekalert.org/news-releases/976833
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