「痒痒」去哪兒了?科學家首次揭示癢覺傳導機制
光明網訊(記者 顏維琦)蚊蟲叮咬,瘙癢難耐,越撓越癢,「痒痒」究竟是怎麼回事?這是神經科學研究里的一個謎團。8月18日,《科學》雜誌在線發表了中國科學院神經科學研究所、中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心、神經科學國家重點實驗室孫衍剛研究組題為《癢覺的中樞環路》的研究論文。該研究首次揭示了癢覺從脊髓傳遞到大腦的一條重要環路,從而為深入揭示癢覺信息加工的腦內環路機制及探索慢性癢的治療方案提供了重要基礎。
癢是一種令人不愉快的感覺,通常引起抓撓行為,而癢覺又是重要的自我保護機制,瘙癢所誘發的抓撓行為可以把已經入侵皮膚的一些有害物質去掉。但皮膚病、肝病等患者經常出現慢性瘙癢癥狀,難以克制的長期搔抓行為可導致嚴重的皮膚和組織損傷。慢性瘙癢還經常引起睡眠障礙等。困擾科學家們的是,癢的機制尚不清楚,致使針對慢性癢治療的藥物開發嚴重滯後。癢覺機制的研究已成為目前醫學與神經科學領域的熱點之一。
該項研究利用光遺傳學、藥理遺傳學、在體光纖鈣成像、腦片電生理等技術手段解析了癢覺信息傳遞的神經環路機制。研究發現,癢覺經由脊髓傳遞到臂旁核,從而誘導抓撓行為。當我們接受外界瘙癢刺激時,皮膚里的感覺神經末梢將信號傳給脊髓。脊髓的GRPR神經元匯總後將信息傳給脊髓投射神經元,進一步傳遞給腦幹的臂旁核。臂旁核作為大腦中加工處理瘙癢信息的第一站,地位十分重要。
孫衍剛研究組進一步研究了臂旁核在癢覺信息處理中的作用。通過在體光纖鈣成像、胞外電生理記錄等技術,發現臂旁核細胞的活性在癢覺誘發抓撓行為的過程中顯著升高。此外,他們從行為學水平證實了抑制臂旁核同樣可以減少癢覺抓撓行為。這說明臂旁核的確對癢覺誘發抓撓行為是必要的。至此,研究首次揭示了一條從脊髓向大腦傳遞癢覺信息的長程神經環路,證明了臂旁核是癢覺信息處理環路中的關鍵節點,並且進一步闡明了該腦區在慢性癢和過敏性癢中的重要作用。該研究為深入解析癢覺信息在大腦中如何進行加工處理奠定了基礎,並為尋找潛在治療靶點提供了新的方向。
該項工作主要由博士研究生穆迪和鄧娟在孫衍剛研究員指導下完成,並得到了第四軍醫大學李輝教授協助。本工作得到中國科學院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金、青年千人計劃和中科院百人計劃的支持和資助。


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