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為甚麼會感到痛?小鼠研究有望可助尋痛楚根源

2019/1/22 — 11:28

圖片素材來源:pakutaso.com

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痛楚是保命關鍵——碰到熱爐會縮手、被野狗咬到會逃跑。然而,長期痛楚卻會折磨人的身心。最新刊於《科學》的研究就發現,小鼠腦內的導致不適的痛楚感覺神經元。此發現將有助了解痛楚形成機制,以及找出方法控制痛感。

痛楚與其他觸感、氣味一樣,都需透過神經系統感官受體接收訊息,再將其傳送至腦部處理。換言之,訊息未傳達至腦部之前,我們雖得知痛楚感覺,但主觀上是不會感受到痛楚。史丹福大學神經科學家 Gregory Scherrer 的團隊就希望找出腦部相關神經元,由此找出「痛感」來源。

團隊估計,這種主觀痛楚機制可能與情感系統相關的杏仁核 (Amygdala) 有關。團隊先把發光蛋白質注射至杏仁核內,之後再把稍為滾燙,但不會造成灼傷的熱水滴在小鼠爪上,以產生短時間的痛楚感覺。透過觀察腦部發光蛋白變化,研究人員留意到當中約 150 個神經元竟變得活躍。另外,痛楚程度越高,該組神經元的活躍程度則越高。

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然而,團隊仍未確定此組神經是否造成不適感覺的原因。因此,研究人員再在小鼠頭部位置施行手術,安裝一套直接測量腦部活動的儀器。他們發現小鼠被碰到熱水或針刺時,痛楚神經元活動明顯增加,但在飲用糖水時則不會。

為進一步確認該組神經元會產生不適感覺,研究人員在最後一項實驗中將小鼠分開兩組,並抑制了其中一組小鼠的痛楚感覺神經元,另一組則是沒有任何改變的對照組。研究人員再讓兩組小鼠分別在平台上自由探索。這組實驗平台溫度不一,部份位置會較熱、較冷,或和溫舒適。研究人員透過觀察小鼠走動偏好,判斷牠們有沒有感到痛楚。他們發現對照組小鼠明顯很快已找到和暖舒適的平台逗留,而實驗組小鼠雖會出現縮手的反射反應,卻不會停下舔爪,而是繼續走動。換言之,實驗組小鼠不再因痛楚而感到不舒服。

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受長期痛症困擾的小鼠會對輕觸產生痛楚感覺,但研究人員發現,只要將抑制該組神經元活動,牠們舔爪等痛楚行為則會大幅減少。也就是說,小鼠雖有痛感,但卻不會感到不適,令研究人員相信這可能是治理長期痛症的關鍵神經。

研究人員指出,已知部份長期痛症患者服用鴉片類止痛藥後,雖然會感到痛楚,但相關對變得較溫和。今次發現雖增加人類對長期痛症機制的了解,但研發控制長期痛症治療方法仍有漫長之路,未來或可針對此類神經元,研發出藥物令病人保持正常的痛楚感覺,但盡量減低隨之而來的不適感覺。 

來源:
Discovery Magazine, Why Does Pain Hurt? Scientists Find the Neurons That Cause Our Aches, 18 January 2019

報告:
Corder, G., Ahanonu, B., Grewe., B.F., Wang, D., Schnitzer, M.J. & Scherrer, G. (2019). An amygdalar neural ensemble that encodes the unpleasantness of pain. Science, 363, 6424. DOI: 10.1126/science.aap8586

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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