麻省理工學院 | 觸摸是如何抑制大腦對疼痛刺激的反應的
指南者留學
2022-12-02 15:44:30
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<p>當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。麻省理工學院麥戈文大腦研究所的科學家們說,人們相信,當這些神經元也接受觸摸輸入時,大腦中的疼痛反應細胞就會安靜下來。他們首次觀察到了這種現象在老鼠大腦中的表現。</p>
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<p>該研究小組的發(fā)現發(fā)表在11月6日的《科學進展》(Science Advances)雜志上,讓研究人員對疼痛和觸摸之間的復雜關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,因為這是一種常見的人類經歷,”麥戈文的研究員王范(音譯)說。“當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,神經科學家一直很難研究這種現象。</p>
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<p><span class="h1"><strong>模擬減輕疼痛</strong></span></p>
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<p>觸摸介導的疼痛緩解可能從脊髓開始,之前的研究發(fā)現,脊髓中的疼痛反應神經元在對觸摸的反應中信號減弱。但有跡象表明,大腦也參與其中。王說,這方面的反應在很大程度上尚未被探索,因為很難在所有其他神經活動中監(jiān)測大腦對疼痛刺激的反應,特別是當動物移動時。</p>
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<p>因此,雖然她的團隊知道老鼠對臉頰上潛在的疼痛刺激會做出反應,用爪子擦臉,但他們無法跟蹤動物大腦中特定的疼痛反應,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>
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<p>她和她的同事已經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:動物胡須運動產生的輕柔振動。老鼠用它們的胡須來探索,以一種有節(jié)奏的運動前后移動胡須,這種運動被稱為“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>
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<p><span class="h1"><strong>驅散痛苦</strong></span></p>
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<p>王和她的同事們發(fā)現,這種胡須的運動改變了老鼠對惱人的熱或戳臉的反應方式——這兩種情況通常都會導致面部摩擦。她說:“當不愉快的刺激被施加在它們自己產生的振動振動的存在下時……它們的反應要小得多。”她說,有時,被拍打的動物會完全忽略這些痛苦的刺激。</p>
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<p>在處理觸摸和疼痛信號的大腦體感皮層,研究小組發(fā)現信號變化似乎是這種效應的基礎。“當老鼠拍打時,優(yōu)先對熱和戳做出反應的細胞較少被激活,”王說。“他們不太可能對疼痛刺激做出反應。”研究小組發(fā)現,即使被拍打的動物在疼痛刺激下確實會摩擦它們的臉,大腦中的神經元也需要更多的時間來適應與摩擦運動相關的放電模式。“當有疼痛刺激時,通常種群動態(tài)的軌跡會迅速轉移到擦拭。但如果你已經有了攪拌,那就需要更長的時間,”王說。</p>
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<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,哪些與胡須運動有關。她的團隊開發(fā)了計算工具來解決這些問題,并希望其他神經科學家可以使用新的算法來理解他們自己的數據。</p>
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<p>拍打對疼痛信號的影響似乎依賴于專門的觸摸處理電路,該電路將觸覺信息從一個叫做后丘腦腹側的大腦區(qū)域發(fā)送到體感皮層。當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?,F在,王說,她和她的團隊迫切地想知道這個回路如何與大腦的其他部分一起工作,以調節(jié)對疼痛刺激的感知和反應。</p>
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<p>王說,新的發(fā)現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,可能會在中風影響大腦的丘腦后出現。她說:“這種中風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>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p>
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