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我们的触觉是如何工作的

健康 89xy 2个月前 (11-23) 13次浏览

根据12月22日发表在《细胞》杂志上的一项研究,约翰·霍普金斯大学医学院的神经科学家已经发现了触觉在神经系统和皮肤中是如何联系的。这些发现为理解大脑如何从多毛的皮肤中收集和处理信息提供了新的机会。

约翰·霍普金斯大学神经科学教授大卫·金蒂博士解释说:

“你可以偏转手臂上的一根头发并感觉到它,但你怎么能区分雨滴、微风或棍子戳呢?触摸不是是也不是;它非常丰富,现在我们开始了解所有这些输入是如何处理的。”

为了了解触敏神经细胞是如何发育的,金蒂和他的团队决定开发新的工具,使他们能够检查单个神经细胞。在皮肤中,有20多种所谓的机械感觉神经细胞,可以感知从疼痛到温度的一切——其中六种神经细胞负责轻度触摸。

到目前为止,电子记录是区分一个细胞和另一个细胞的唯一方法,因为每种细胞类型都根据感知产生不同的电流。

金蒂和他的团队对啮齿动物进行了基因改造,以便在C型低阈值机械感觉受体或C-LTMR(一种神经细胞)中制造荧光蛋白。在显微镜下,可以完整地看到含有荧光蛋白的细胞。科学家们发现,每个LTMR细胞向多达30个不同的毛囊发送投影。

老鼠有三种不同类型的毛发:

  • 体毛总量的1%是浓密的长保护毛
  • 23%的体毛是一种叫做锥子/欧琴的短发
  • 而76%是一根叫做之字形的细毛
  • 科学家们发现,大约80%的LTMR细胞末端与之字形毛囊相连,其他LTMR细胞末端与锥子/欧芹烯相连,而没有一个与保卫毛囊相连。

    在类似地标记了另外两种触摸神经细胞后,研究小组发现每种头发都有一组不同且特定的神经末梢与之相连。金蒂说:“这使得每根头发都成为一个独特的机械感觉器官。”

    此外,研究小组发现,每种头发类型在整个皮肤上均匀分布并形成图案。

    为了确定每根头发的所有信息是如何收集并传输到大脑的,研究小组使用了不同的染色方法,使他们能够染色脊髓中细胞的另一端。

    他们发现,与包含一根保护毛和其他相关的较小毛发的每块皮肤相连的神经在脊髓中排成一列——附近的列对应于附近的皮肤块。该小组估计,脊髓中约有3000至5000根柱子,每根柱子负责100至150个毛囊。

    那么大脑如何翻译每个毛囊经历的事情呢?金蒂解释道:“这是如何发生的很不寻常,我们对此一无所知。”然而,金蒂推测,在信息传输到大脑之前,列的组织对于所有不同的输入是如何处理的至关重要。

    虽然,人类没有老鼠那么多毛,但是根据Ginty的说法,我们有几个相同的结构。金蒂说,这项研究以及新的细胞标记工具的开发为理解触觉和其他感官的新研究打开了几个大门。

    作者:格蕾丝·拉图


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