痛觉信号的传播速度比我们认为的要快

科技工作者之家 2019-07-05

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痛觉信号传递速度如何?和触觉信号一样迅速!7月3日发表在《科学进展》杂志的一项研究挑战了我们对痛觉的认识。

科学家此前一直认为疼痛引发的神经信号的传递速度要比触觉慢,后者会马上让我们知道自己哪里被触摸了。一般情况下,具有厚髓鞘的神经的传递速度比没有髓鞘的神经更快,而传递触觉信号的神经正有着较厚的髓鞘,相比之下,传递痛觉信号的神经细胞则要么没有髓鞘,要么髓鞘很薄。

另一方面,在猴子和许多其他哺乳动物身上,疼痛信号系统的一部分可以像触摸信号系统一样快速传导神经信号。科学家们想知道这种系统是否也存在于人类身上。

“痛觉对我们的生存至关重要,然而为什么痛觉信号系统会比触觉信号系统更慢?或者说比它能达到的速度更慢?”林雪平大学临床与实验医学系、社会与情感神经科学中心首席研究工程师Saad Nagi发出了这样的疑问。

为了解答以上疑惑,科学家们使用了可以从单个神经细胞的神经纤维中探测信号的技术。他们检查了100名健康志愿者,寻找信号传导速度与感知触摸的神经细胞一样快,但又具有痛觉感受器(也称为痛觉感受器)特性的神经细胞(痛觉感受器的特点是能够探测到有害的刺激,比如皮肤的挤压和磨损,而对轻触没有反应)。

实验结果显示:12%的厚髓神经细胞具有与痛觉感受器相同的特性,这些神经细胞的传导速度与触觉敏感神经细胞一样快。下一步是确定这些超快痛觉感受器的功能。通过在测量电极上施加短电脉冲,实验人员刺激了单个的神经细胞,与此同时志愿者表示他们经历了剧烈的刺痛。Saad Nagi说:“当我们激活一个单独的神经细胞时,它会引起痛觉,所以我们得出结论,这些神经细胞与大脑中的痛觉中枢相连。”

研究小组还调查了患有各种罕见神经疾病的患者。其中一组人的神经曾在他们成年后损伤,这导致厚髓神经纤维被破坏,而小纤维则保留了下来,这些病人因此无法察觉轻触。科学家们预测,失去有髓神经纤维也会影响他们已经确定的快速传导疼痛系统。结果发现,这些人的机械疼痛体验能力受损。对其他两种罕见神经系统疾病患者的检查也得出了类似的结果。“很明显,当有机械原因时,厚髓神经纤维有助于疼痛的体验。我们的研究结果挑战了教科书上关于快速触摸信号系统和较慢疼痛信号系统的描述。我们认为疼痛可以像触摸一样迅速地发出信号。”Saad Nagi说。

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编译:Sky 

审稿:阿淼 

责编:张梦

期刊来源:《科学进展》

期刊编号:2375-2548

原文链接:https://medicalxpress.com/news/2019-07-pain-humans-rapid-previously.html

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