发布时间：2021-12-08
近日，中科院脑科学与智能技术卓越创新中心孙衍刚研究组与徐宁龙研究组合作，解析了痒觉等躯体感觉在初级躯体感觉皮层的表征机制，同时揭示了痒觉感知的神经机制。相关成果已发表于《神经科学杂志》和《国家科学评论》。
躯体感觉包括痛觉、温度觉、触觉等不同的感觉模态，痒觉也是其中之一。痒觉是机体一种重要的保护机制，然而痒觉感知在大脑中的表征机制尚不明确。
此前研究发现，外周传入神经元对不同躯体感觉刺激表现出复杂的反应特性，而大多脊髓神经元又能同时被温度觉、触觉、痒觉和痛觉等躯体感觉刺激激活。为回答初级躯体感觉皮层如何编码不同模态躯体感觉信息的问题，研究人员在给予实验小鼠痒觉、触觉或温度觉刺激的同时，利用在体双光子钙成像技术记录了初级躯体感觉皮层神经元的活动。
研究显示，部分初级躯体感觉皮层神经元能稳定响应触觉刺激或热刺激。通过建立一种光遗传诱导的精确控制感觉输入的痒觉模型，研究人员发现了初级躯体感觉皮层神经元编码痒觉的时空特性和强度信息。进一步，他们还发现初级躯体感觉皮层的神经元群体编码足够多的信息来区分不同模态的躯体感觉。
研究还发现，在痒觉诱发的抓挠行为起始前，部分初级躯体感觉皮层神经元活性上升。在抓挠起始前，一定比例的神经元的钙活动可预测后续行为的发生，这提示这群初级躯体感觉皮层神经元编码痒觉感知。
相关研究在自由活动的动物中探究了初级躯体感觉皮层对痒觉感知的编码机制，为深入理解大脑皮层对躯体感觉信息的处理和整合机制提供了重要基础。
相关论文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwab218 、https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1445-21.2021
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