清凉的秘密：科学家揭开皮肤感知凉意的神经通路
密歇根大学研究发现，皮肤通过专用神经通路感知凉意，并在脊髓中放大信号至大脑，揭示冷痛机制，为未来精准疗法铺路。
皮肤不仅是身体最大的器官，更是感知环境的先锋。密歇根大学的科学家们揭示了一条完整的神经通路，阐明皮肤如何将凉爽的温度信号传递至大脑。这项发现堪称首次，展示了凉意感知的独特路径。研究资深作者Bo Duan，密歇根大学分子、细胞与发育生物学副教授，解释说：“皮肤帮助我们感知外界，分辨不同刺激。这条凉意通路是我们首次完整追踪从皮肤到大脑的温度感知神经线路。”
这项研究不仅加深了我们对生物学基本原理的理解，还揭示了人类如何进化以适应安全温度、规避极端环境。Duan指出，皮肤拥有专门的分子传感器，能感知15至25摄氏度的温度，相当于59至77华氏度。当这些传感器被激活，它们会激发初级感觉神经元，将凉意信号送至脊髓。在那里，信号被特殊的中介神经元放大，再通过投射神经元传递到大脑。这种脊髓中的“放大器”是个意外发现，此前科学家已知皮肤的分子温度计(曾获2021年诺贝尔生理学或医学奖)，但脊髓的放大机制却是关键的未知环节。
这项研究由国家卫生研究院资助，与密歇根大学生命科学研究所的Shawn Xu团队合作完成，发表于《自然通讯》期刊。研究团队利用先进的成像技术和电生理学方法，观察小鼠如何传递凉意信号。团队负责人、博士后研究员Hankyu Lee和博士生Chia Chun Hor与Lorraine Horwitz共同发现，这条通路专为无害的凉爽感设计，与冷痛感知无关。例如，超过70%的化疗患者会因低温引发疼痛，但研究表明，这种冷痛并非通过凉意通路传递。Duan认为，理解正常凉意感知的机制，能为研究疾病或损伤中的异常感知提供线索，未来或可开发精准疗法，恢复健康感知而不影响正常温度感知。
实验虽在小鼠中进行，但基因测序显示人类拥有相同的通路组件。想象在炎热的夏日走进空调房，那种清凉的愉悦感，正是这条通路在起作用。Duan回忆道：“夏天，我爱漫步密歇根湖边，微风拂面，凉爽舒适。但冬天的寒冷对我来说简直是噩梦。”这种个人体验激发了他对温度感知的研究兴趣。
研究还揭示了凉意信号的重要性。如果脊髓中的放大器被关闭，凉意信号就会淹没在神经噪声中，无法有效传递。这解释了为何精准的温度感知对生存至关重要。Duan举例说，凉爽的微风让人感到舒适，但极端的低温可能威胁生命，进化出的专用通路确保我们能准确应对环境变化。
接下来，团队计划探索急性冷痛的神经通路。Duan坦言：“疼痛的机制可能更复杂，可能涉及多条通路。”他们还好奇大脑如何处理这些皮肤信号，以及我们如何进化出区分不同刺激并赋予其情感意义的能力。这种能力不仅帮助我们适应环境，还让我们在面对凉爽或寒冷时，产生愉悦或警觉的情绪。例如，Duan提到，冬天的密歇根湖风虽刺骨，却提醒他身体对温度的敏锐反应，这正是他研究的动力所在。
这项发现为未来的医学研究铺平道路。通过了解凉意通路的正常运作，科学家们有望破解冷痛的谜团，为化疗患者等群体带来更有效的治疗方案。同时，这也提醒我们，身体的每一次清凉感受，都是进化赋予的精密机制在无声运作。
