为什么会辣得嘴巴疼?他们研究这个,拿了2021诺贝尔奖!

科技工作者之家 2021-10-08

    导 读Introduction吃火锅的时候,你的嘴巴(以及第二天的菊花)是怎么感受到辣的?

    秋天到了,忘穿秋裤的你是怎么感受到冷的?

    女朋友不开心的时候,为什么总是要抱抱?

    其实,这背后起作用的,都是人体的触觉和温度觉!

    北京时间2021年10月4日下午5点30分,2021 年诺贝尔生理学或医学奖公布,两位美国科学家大卫·朱利叶斯(David Julius)和阿登·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian),因为发现了温度和触觉感受器,获得2021年诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们在发现温度和触觉受体方面的贡献。

    用一句最简单的话概括他们的研究,就是:我们是如何感受这个世界的?

    辣,其实是一种痛觉相信不用我说你也知道,普通人都有视觉、嗅觉、听觉、味觉、触觉等种种感觉。

    这种感觉的传递过程简单说就是:“接受刺激-传递信号-大脑接收并做出反应”。

    外界的刺激传导到我们的大脑,中间需要“感受器”作为中介。

    我们可以把感受器理解成“锁”,它们在特定情况下才会被激活,就像锁需要特定钥匙才能打开一样。

    比如,我们的嗅觉和味觉都是种化学检测系统,视觉则是通过感受光的刺激来形成信号。

    触觉、疼痛等躯体感觉也在外部环境刺激下产生反应。

    你是不是觉得,听起来这么基础的知识应该早就破解出来了吧?

    其实,对于感觉机理的完全破解还是近些年的事。

    而且,每次破解都是轰动科学界的大事!

    比如,在2004年10月4日,理查德·阿克塞尔(Richard Axel)和琳达·巴克(Linda B. Buck),获得了诺贝尔基金会颁发的诺贝尔生理学或医学奖。

    因为他们揭示了人类嗅觉系统的奥秘,告诉世界“我们是如何能够辨认和记得1万种左右的气味”的。

    图源:网络(左图为理查德·阿克塞尔,右图为琳达·巴克)然而有一种“味道”,却与众不同,那就是:辣。

    酸甜苦辣中的辣,实际上应该属于痛觉,并不是一种“味”,这个结论,就与朱利叶斯的突破性发现密不可分。

    所以真正的人间五味,不是酸 甜 苦 「辣」 咸,而是酸 甜 苦 咸 「鲜」,辣是痛觉!

    他们的研究,帮我们感知世界2016年5月25日,饶毅教授在其主编的微信公号“知识分子”刊发了的《国产博士的记录》的文章提到,这一司空见惯的“常识”,其原因在1997年被揭开。

    而揭开这一原理的就是朱利叶斯!

    在过去的20多年间,戴维·朱利叶斯和阿登·帕塔普蒂安分别独立发现了温度感受器和压力感受器,为温度感知和机械感知提供了分子和神经基础。

    提到辣的东西,我们都会有一种“热” 的感觉,红辣椒会让你嘴巴感觉灼烧,吃完辣椒第二天“身体末端”很有可能也会经历火辣辣地疼。

    辣椒中的辣味来自一种叫辣椒素的物质。

    早先,一些科学研究表明,在辣椒素和高温的刺激下,一部分感觉神经元变得活跃。

    然而,关于其作用的具体机制一直存在争议。

    直到1997年,朱利叶斯在感受疼痛的神经元上识别出了受体分子TRPV1,并证明它能被高温和辣椒素激活,才揭开了答案。

    而这也解释了辣总是和热联系在一起的原因。

    这项开创性发现解释了我们的神经系统中如何感知热、冷和触摸,解析的分子机制对许多生理过程和疾病条件都至关重要的,例如慢性病等。

    阿登·帕塔普蒂安使用压敏细胞发现了一类新型传感器,可以对皮肤和内部器官中的机械刺激做出反应。

    图片来源:央视新闻这个诺奖,跟每个人都相关2016年5月25日,饶毅教授在其主编的微信公号“知识分子”刊发了的《国产博士的记录》的文章提到,这一司空见惯的“常识”,其原因在1997年被揭开。

    而揭开这一原理的就是朱利叶斯!

    看到了这里,我想你还想知道一个问题:这些研究有什么用?

    我们可以肯定,这些研究已经并且在将来对于生理学、临床医学产生许多重要深远的影响。

    首先,这两个关于温度和压力的感受器是人类生存必需的,失去它们,我们可能受伤,甚至面临生命危险。

    比如糖尿病患者由于末梢神经病变,导致对温度、痛觉不敏感,那么使用热水袋、泡脚的时候容易烫伤,甚至腿脚受伤感染也不自知。

    那么我们基于对模拟触觉的研究,可以研发人造皮肤,用于康复治疗。

    再比如,这项研究或许能帮需要的人用上更灵活好用的假肢。

    因为,传统的假肢是从肌肉上收集信号,但控制效果不佳,而带有体感信息的假肢可以帮助截肢者恢复触觉功能,还能灵活地与物体交互,能大大改善患者生活品质。

    此外,关于触觉的研究也与科技的发展非常密切。

    比如基于对人体的体感系统的理解,我们开发了手机触摸屏,这就是触觉反馈的相关技术。

    再比如,已经应用在各种领域和场景里的AR/VR技术,也属于模拟触觉的相关技术。

    可以说,这是科学发展的一小步,也是人类探索世界的一大步。

    人类之于宇宙何其渺小,但人类不停探索的精神又让人类变得伟大。

    最后教大家一招:辣椒素不溶于冰水,但在油、脂和酒精中溶解度较高。

    所以如果嘴巴辣,喝冰水用处不大,可以喝牛奶、吃乳脂冰激凌,它们都含有乳脂,可以溶解辣椒素!

    来源:陈颖选自“南昌大学第二附属医院”免责声明:(一)科普江西公众号以向公众开展公益科学普及为宗旨,无任何商业目的;(二)科普江西公众号转载其他媒体稿件只是出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。

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来源:kepujx 科普江西

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