麻省理工學(xué)院 | 觸摸是如何抑制大腦對疼痛刺激的反應(yīng)的
指南者留學(xué)
2022-12-02 15:44:30
閱讀量:1155
<p>當(dāng)我們按壓太陽穴以緩解頭痛時,或在受到意外打擊后摩擦肘部時,通常會帶來一些緩解。麻省理工學(xué)院麥戈文大腦研究所的科學(xué)家們說,人們相信,當(dāng)這些神經(jīng)元也接受觸摸輸入時,大腦中的疼痛反應(yīng)細(xì)胞就會安靜下來。他們首次觀察到了這種現(xiàn)象在老鼠大腦中的表現(xiàn)。</p>
<p> </p>
<p>該研究小組的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在11月6日的《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)雜志上,讓研究人員對疼痛和觸摸之間的復(fù)雜關(guān)系有了更深入的了解,并可能為人類慢性疼痛提供一些見解。“我們對此很感興趣,因?yàn)檫@是一種常見的人類經(jīng)歷,”麥戈文的研究員王范(音譯)說。“當(dāng)你身體的某個部位疼痛時,你會揉搓它,對嗎?”我們知道觸摸可以通過這種方式減輕疼痛。”但是,她說,神經(jīng)科學(xué)家一直很難研究這種現(xiàn)象。</p>
<p> </p>
<p><span class="h1"><strong>模擬減輕疼痛</strong></span></p>
<p> </p>
<p>觸摸介導(dǎo)的疼痛緩解可能從脊髓開始,之前的研究發(fā)現(xiàn),脊髓中的疼痛反應(yīng)神經(jīng)元在對觸摸的反應(yīng)中信號減弱。但有跡象表明,大腦也參與其中。王說,這方面的反應(yīng)在很大程度上尚未被探索,因?yàn)楹茈y在所有其他神經(jīng)活動中監(jiān)測大腦對疼痛刺激的反應(yīng),特別是當(dāng)動物移動時。</p>
<p> </p>
<p>因此,雖然她的團(tuán)隊(duì)知道老鼠對臉頰上潛在的疼痛刺激會做出反應(yīng),用爪子擦臉,但他們無法跟蹤動物大腦中特定的疼痛反應(yīng),看看摩擦是否有助于緩解疼痛。“如果你觀察動物摩擦臉部時的大腦,運(yùn)動和觸摸信號完全壓倒了任何可能的疼痛信號,”王解釋道。</p>
<p> </p>
<p>她和她的同事已經(jīng)找到了繞過這一障礙的方法。他們沒有研究摩擦面部的效果,而是將注意力集中在一種更微妙的觸摸形式上:動物胡須運(yùn)動產(chǎn)生的輕柔振動。老鼠用它們的胡須來探索,以一種有節(jié)奏的運(yùn)動前后移動胡須,這種運(yùn)動被稱為“whisking”,以感知它們的環(huán)境。這個動作激活了面部的觸覺感受器,并以振動觸覺信號的形式將信息發(fā)送到大腦。當(dāng)一個人把手從灼熱的平底鍋中抽出來時,握手時,人類大腦也會接收到同樣的觸摸信號——這是我們尋求觸摸緩解疼痛的另一種方式。</p>
<p> </p>
<p><span class="h1"><strong>驅(qū)散痛苦</strong></span></p>
<p> </p>
<p>王和她的同事們發(fā)現(xiàn),這種胡須的運(yùn)動改變了老鼠對惱人的熱或戳臉的反應(yīng)方式——這兩種情況通常都會導(dǎo)致面部摩擦。她說:“當(dāng)不愉快的刺激被施加在它們自己產(chǎn)生的振動振動的存在下時……它們的反應(yīng)要小得多。”她說,有時,被拍打的動物會完全忽略這些痛苦的刺激。</p>
<p> </p>
<p>在處理觸摸和疼痛信號的大腦體感皮層,研究小組發(fā)現(xiàn)信號變化似乎是這種效應(yīng)的基礎(chǔ)。“當(dāng)老鼠拍打時,優(yōu)先對熱和戳做出反應(yīng)的細(xì)胞較少被激活,”王說。“他們不太可能對疼痛刺激做出反應(yīng)。”研究小組發(fā)現(xiàn),即使被拍打的動物在疼痛刺激下確實(shí)會摩擦它們的臉,大腦中的神經(jīng)元也需要更多的時間來適應(yīng)與摩擦運(yùn)動相關(guān)的放電模式。“當(dāng)有疼痛刺激時,通常種群動態(tài)的軌跡會迅速轉(zhuǎn)移到擦拭。但如果你已經(jīng)有了攪拌,那就需要更長的時間,”王說。</p>
<p> </p>
<p>王指出,即使是在被激怒的老鼠開始摩擦它們的臉之前的幾分之一秒,當(dāng)動物相對靜止時,也很難區(qū)分哪些大腦信號與感知熱和戳有關(guān),哪些與胡須運(yùn)動有關(guān)。她的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了計算工具來解決這些問題,并希望其他神經(jīng)科學(xué)家可以使用新的算法來理解他們自己的數(shù)據(jù)。</p>
<p> </p>
<p>拍打?qū)μ弁葱盘柕挠绊懰坪跻蕾囉趯iT的觸摸處理電路,該電路將觸覺信息從一個叫做后丘腦腹側(cè)的大腦區(qū)域發(fā)送到體感皮層。當(dāng)研究人員阻斷了這一通路時,拍打不再抑制動物對疼痛刺激的反應(yīng)。現(xiàn)在,王說,她和她的團(tuán)隊(duì)迫切地想知道這個回路如何與大腦的其他部分一起工作,以調(diào)節(jié)對疼痛刺激的感知和反應(yīng)。</p>
<p> </p>
<p>王說,新的發(fā)現(xiàn)可能會揭示一種叫做丘腦疼痛綜合癥的疾病,這是一種慢性疼痛紊亂,可能會在中風(fēng)影響大腦的丘腦后出現(xiàn)。她說:“這種中風(fēng)可能會損害丘腦回路的功能,而丘腦回路通常會傳遞純粹的觸摸信號,并將疼痛信號減弱到大腦皮層。”</p>
<p> </p>
<blockquote>
<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
</blockquote>