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    人类疼痛信号传递比已知的更快

    人类疼痛信号传递比已知的更快





          2019年7月4日《每日科学》网站报道,根据瑞典林雪平大学等一项新的研究发现,疼痛信号可以与触摸信号传递一样快。



          根据来自瑞典林雪平大学、英国利物浦约翰摩尔大学、美国国立卫生研究院研究人员的一项新研究,疼痛信号可能与触摸信号传递一样快。对该快速疼痛信号系统的发现向我们对疼痛的现有认识发起了挑战。该研究结果发表在《科学进展(Science Advances)》杂志上。


          直到目前一直认为,疼痛的神经信号始终是比触摸信号传导得慢。


          触摸信号让我们可以确定身体哪个部位被触摸,是由一种脂肪组成髓鞘包绕隔离的神经所传导。髓鞘厚的神经传导信号的速度比无髓鞘的神经更快。相反,一直认为人类的疼痛信号传导更慢,是由薄薄一层髓鞘包绕或没有髓鞘包绕的神经所传导。


          另一方面,在猴子和许多其他哺乳动物,部分疼痛信号系统可以像传导触摸信号系统那样快的传导神经信号。科学家们推测,类似这样的系统是否也存在于人类。




          “感觉疼痛的能力对人类生存至关重要,这为何我们人类疼痛信号系统比用于触摸传达的系统慢得多,为何比原来慢得多?”林雪平大学临床与实验医学系、社会与情感神经科学中心(CSAN )主要研究型工程师Saad Nagi说。


          为了回答这个问题,科学家们利用一种技术单一的神经细胞来探测神经纤维内的信号。他们对100名健康志愿者进行检测,寻找能够像识别触摸的神经细胞那样快速传达信号的神经细胞,然而这些神经细胞还具有疼痛受体的特征,也被称为疼痛感受器。疼痛感受器的特点是,识别伤害性刺激的能力,比如对皮肤挤压和磨损,同时对轻触摸无反应。研究人员发现,12% 为厚的髓鞘包绕的神经细胞有疼痛受体相同的特性,这些神经细胞信号传达速度与触摸敏感的神经细胞一样快。




          课题组研究人的下一步是确定这些超快疼痛受体的功能。通过给测定电极施加短电脉冲,研究人员可以对单个神经细胞进行刺激。志愿者描述他们经历了尖锐或针刺样疼痛。


          “一旦我们激活某个单个神经细胞,这就会引起疼痛感觉,因此我们得出结论,这些神经细胞与脑内神经中枢相连”,Saad Nagi说。


          课题组还对多种罕见神经性疾病患者进行研究。


          一组成年患者,遭受的神经损伤导致厚髓鞘的神经纤维被破坏,同时小的纤维被保留。这类患者无法识别轻触摸。科学家们预计有髓鞘神经纤维的丧失也应该对他们所发现的快速传导疼痛系统发生影响。结果是,这些患者出现了感受机械性疼痛的能力受损。对其它两种罕见的神经性疾病患者检查也得出相似的结果。这些结果对于疼痛研究、疼痛患者诊断治疗而言具有显著意义。


          “越发显而易见的是,当遇到机械性致痛原因时,有厚髓鞘的神经纤维负责感受疼痛。我们对教科书有关触摸信号快速传导系统和疼痛信号比较慢的传导系统的描述发出了挑战。”Saad Nagi说。



    参考文献:

    Saad S. Nagi, Andrew G. Marshall, Adarsh Makdani, Ewa Jarocka, Jaquette Liljencrantz, Mikael Ridderström, Sumaiya Shaikh, Francis O’Neill, Dimah Saade, Sandra Donkervoort, A. Reghan Foley, Jan Minde, Mats Trulsson, Jonathan Cole, Carsten G. Bönnemann, Alexander T. Chesler, M. Catherine Bushnell, Francis McGlone, Håkan Olausson. An ultrafast system for signaling mechanical pain in human skin. Science Advances, 2019; 5 (7): eaaw1297 DOI: 10.1126/sciadv.aaw1297




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