触觉绘制揭示神经元的惊人复杂性
在人类触觉的里程碑式研究中,科学家们绘制出触觉全景图,识别出至少 16 种不同类型的神经元。这项由瑞典林雪平大学、卡罗琳斯卡医学院和美国宾夕法尼亚大学科学家共同完成的研究,发表在《自然神经科学》杂志上。
传统的观点认为,每种特定感觉,例如疼痛、寒冷等,都对应着一种特定类型的神经元。然而,这项新研究对这一观点提出了挑战,表明人体的感觉实际上可能更加复杂。
为了更好地理解人类与其他物种之间的异同,研究团队采用了深度 RNA 测序技术,对单个神经元的基因使用情况进行了详尽分析。这种方法能够根据相似的基因表达模式对感觉神经元进行分类,最终确认了人体内存在 16 种不同类型的神经元。随着研究的深入,未来还可能会发现更多类型的感觉神经元。
通过基因表达分析,团队不仅描绘出各种细胞类型的细胞机制图谱,还将这些细胞的基因表达与其具体功能联系起来。他们利用了一种名为微神经造影的技术,可以直接监测单个神经元在面对温度变化、触碰或特定化学物质时的活动情况,从而深入了解其功能特性。
研究同时还发现了一种新的神经元,其对愉快的触碰、加热以及辣椒素(通常与痛觉相关)都有反应;并鉴定出一种快速传导痛觉的神经元,其能对无害的冷却和薄荷醇产生反应。
在所鉴定的 16 种神经元类型中,许多类型在小鼠、猕猴和人之间表现出相似性。但最大的差异在于那些快速传导疼痛信号的神经元。人类拥有的这类细胞数量远多于小鼠,并且能够以更快的速度向大脑传输疼痛信息。
研究首次揭示了人类触觉系统的复杂性,为进一步探索神经系统的复杂性和多样性奠定了基础。这项研究也带来了一些有趣的发现,例如人类拥有的“疼痛神经”远多于小鼠,疼痛信号传递能力也快得多。但其原因没有定论,目前推测,这可能归因于体型大小的不同。换句话说,人类的体型更大,因此需要更高效的神经信号传递机制,从而确保人体对伤害能迅速响应,保护自身安全。
这项突破性的研究展示了神经科学领域一个激动人心的新篇章。通过绘制触觉全景图,科学家们不仅为理解人类触觉提供了新的见解,也为探索神经元的惊人复杂性和不同物种之间的神经差异打开了大门。
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