觸覺在情感交流中非常重要,
有時一個擁抱勝過千言萬語
。父母與嬰兒,透過撫摸和摟抱建立起親密的親子關係。任何一對戀人都會同意,親吻、愛撫等肌膚接觸帶來的快感可以令感情升溫。
圖片來源:123RF
為什麼有些觸碰會帶來特別美好的感覺?在頂尖學術期刊《細胞》最近發表的研究論文中,神經科學家利用多項前沿技術,透過一系列小鼠實驗,
首次在面板與大腦之間梳理出一條完整的神經通路,揭示肌膚之親如何帶來快感
。
在這條激發快感的觸覺通路上,研究人員找到了
關鍵的啟動者:面板上的一類特殊機械感覺神經元
。根據細胞表面特異性表達的受體,這類神經元被稱為
Mrgprb4神經元
。
為了探索不同神經元類群的功能,研究人員採用光遺傳學技術,對具有不同分子標誌物的小鼠神經細胞類群進行改造,再用特定顏色的光將其啟用。當他們啟用雌鼠背部面板的Mrgprb4神經元時,觀察到小鼠竟然會主動放低背部。這是
雌鼠接受交配的典型動作
,通常在被雄鼠輕柔觸碰之後
,做出這一姿勢以便雄鼠騎到背上。
這一幕令研究人員非常驚訝
,因為過去人們並不知道這類觸覺細胞與任何特定的社交行為有聯絡。
但高速影片的記錄顯示,研究人員並沒有看錯,
一旦這組
Mrgprb4
神經元被特異性激
活就
會喚起雌鼠的特殊姿勢
。
更有趣的是,同一批小鼠事後還會主動前往曾被光照啟用神經的位置,也就是說,
背部Mrgprb4細胞被啟用帶來對於它們來說是一種獎賞般的體驗
。
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綠色熒游標識出小鼠背部面板中表達Mrgprb4的觸覺感受細胞(圖片來源:參考資料[2];Credit:Abdus-Saboor Lab/Zuckerman Institute)
相反,研究團隊在另一組實驗中利用基因改造手段,消除了雌鼠背部面板的Mrgprb4細胞,結果它們對雄鼠的接納程度急劇下降。
當觸覺環路中缺少了這組細胞,即便雄鼠透過輕柔的觸碰反覆試探,雌鼠也無動於衷
。
另一方面,在這條激發快感的觸覺神經通路的另一端——大腦,研究團隊利用光纖記錄技術(fiber photometry)在大腦的獎勵中心——伏隔核中記錄到,啟用Mrgprb4細胞確實能啟用此處的多巴胺能神經元,從而產生愉悅感。
▲愛撫的觸覺透過脊髓(紅色)的神經元投射至腹側被蓋區(藍色)
(圖片來源:參考資料[2];Credit:Abdus-Saboor Lab/Zuckerman Institute)
不過,社互動動中激發愉悅感的觸覺刺激如何從面板透過脊髓進入大腦,還缺少一箇中間環節。先前一項發表在《自然》上的研究帶來了啟示。哈佛醫學院的研究人員在該論文中指出,
脊髓中一組表達GPR83的神經元參與調節與愉悅感和厭惡感有關的觸覺,將面板的刺激訊號傳遞到腦幹。
而這組神經元,又可以直接接收來自Mrgprb4細胞的訊號。
最終,
此次發表的新研究追蹤到了一條更詳細、完整的通路:
面板的Mrgprb4細胞檢測並傳遞社互動動中的觸碰刺激,訊號透過GPR83脊髓臂旁神經元傳遞到腦橋臂旁核,再進一步上傳到大腦更深處與獎賞、愉悅體驗有關的腦區,包括伏隔核和中腦腹側被蓋區。
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研究示意圖(圖片來源:參考資料[1])
這項研究的負責人、哥倫比亞大學的Ishmail Abdus-Saboor博士指出,
人類的面板表層有一類CT觸覺傳入纖維,與小鼠的 Mrgprb4細胞有一些相似之處
,被認為介導社交過程中愉悅的觸覺體驗;人類的脊髓和大腦中也能找到與此次觸覺神經通路中對應的細胞。這些相似之處,將為未來潛在的生物醫學應用開闢道路。
研究人員表示,以這些發現為基礎,或許能開發
“觸控療法”,幫助人們緩解焦慮、壓力和抑鬱
,提升個體的幸福感。更重要的是,像自閉症等一些疾病的患者往往無法從友好親密的觸碰中獲得安慰,甚至對此感覺難以忍受,透過這類研究,科學家們希望能為理解和治療這類疾病帶來新的思路。
參考資料:
[1] Leah J。 Elias et al。, Touch neurons underlying dopaminergic pleasurable touch and sexual receptivity。 Cell (2023) DOI:https://doi。org/10。1016/j。cell。2022。12。034
[2] Origins of pleasurable touch traced from skin to brain in mice Retrieved Jan。 2023, from https://www。eurekalert。org/news-releases/976833
釋出於:安徽