大脑如何将热量处理为疼痛

自 1664 年以来，世界发生了变化，当时法国哲学家和科学家雷内·笛卡尔首次声称大脑负责感受疼痛的感觉。

然而，一个关键问题仍然存在：人类大脑究竟是如何感受到疼痛的?具体来说，热痛——就像在烹饪时接触明火或热锅时所经历的那样。

凯斯西储大学医学院神经科学系的一组研究人员认为他们已经找到了答案——涉及脊髓神经元和信号通路的神经回路——负责如何感知灼痛。

他们相信，他们最近发表在《神经元》杂志上的发现可能会导致对慢性病理性疼痛(例如射击、刺痛和灼痛)的更有效治疗，因为它可能涉及相同的信号通路。

“我们知道对我们皮肤的热、冷、压力和瘙痒刺激会在大脑中产生适当的感觉。但是，编码脊髓中热信号的神经元尚不清楚，”该研究的主要作者和博士后研究员王宏生说在医学院。“我们的研究确定了一组脊髓中热感觉所需的中间神经元。我们还发现了一种信号通路有助于炎症或神经损伤引起的热过敏。”

研究

大脑控制着我们所做的一切，从我们对周围世界的感知到我们如何移动身体和体验感觉。该过程涉及神经元，它们是充当信使在大脑和神经系统之间传递信息的细胞。神经元通过整个身体的复杂电路发送信息。

研究小组通过分析小鼠模型及其对加热板的反应，研究了脊髓中的神经元及其在热痛中的作用。在这个过程中，研究小组确定了一种“新型”或新发现的脊髓神经元(称为 ErbB4+)的激活，它处理脊髓的热信号。

该团队想进一步研究这些神经元是否专门负责热痛。有几种方法可以对此进行测试，包括破坏 ErbB4+ 神经元。

研究人员表达了一种专门针对 ErbB4+ 神经元的毒素。一旦神经元被破坏，对热痛的反应就会受损。这表明 ErbB4+ 神经元与如何感知热痛特别相关，并且当被破坏时，疼痛的感觉并没有减少。

他们还研究了神经调节蛋白 1 (NRG1) 的作用，这是一种参与许多细胞功能的蛋白质。他们发现 NRG1 及其受体酪氨酸激酶 ErbB4(通常称为 NRG1 信号传导)也与热痛感有关。

调查结果

“疼痛是我们都经历过的一种感觉。对我们大多数人来说，疼痛是暂时的，”医学院神经科学系教授兼主任、研究通讯作者林梅说。“然而，对于患有病理性疼痛的患者来说，疼痛体验是永无止境的，缓解的希望渺茫。科学家们长期以来一直认为这是神经元活动功能失调的结果。”

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