来源：青年报·青春上海  时间：2021/12/09  记者：刘晶晶 

　　你觉得身上痒了，这种感觉是如何被人体感知到的？皮层又是如何对“痒”这种躯体感觉刺激进行“编码”的？近日，来自上海的科学家就揭秘了这背后的奥秘。

　　近日《The Journal of Neuroscience》和《National Science Review》期刊分别在线发表了题为《痒觉、机械觉和温度觉在初级躯体感觉皮层的复合化表征》和《初级躯体感觉皮层神经元的点燃式发放编码痒觉感知》的两篇研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心孙衍刚研究组与徐宁龙研究组合作完成。

　　不管是人还是动物，躯体感觉对很多生理功能的正常执行至关重要，痛了、烫了、痒了，都是不同的感觉模态，对于痛觉、温度觉、痒觉、触觉等这些躯体感觉神经机制的研究，一直是医学和神经科学领域的研究热点之一。但这些多模态躯体感觉背后的“编码机制”却不清楚。

　　有研究发现，神经元对不同躯体感觉的刺激，反应特性都很复杂，而大多脊髓神经元又能够同时被温度觉、触觉、痒觉和痛觉等刺激激活，这就使得人们对神经系统如何区分不同模态的躯体感觉有了更多疑惑。多数研究者认为，大脑皮层是实现不同躯体感觉之间区分的重要结构，其中初级躯体感觉皮层是最可能的位点之一。

　　那么初级躯体感觉皮层又是如何“编码”不同模态的躯体感觉信息的呢？中科院脑智卓越中心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。

　　研究发现，部分初级躯体感觉皮层神经元能够稳定地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。更进一步，研究人员对初级躯体感觉皮层神经元的群体活动进行了解码分析，发现初级躯体感觉皮层的神经元群体编码足够多的信息可以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就好似“侦察兵”，活性上升，一定比例的神经元在抓挠起始前的钙活动可以预测后续行为的发生，提示这群“侦察兵”编码痒觉感知。利用光遗传诱导的痒觉输入精确操控方式，研究人员探究了它们在痒觉感知阈值附近的活动模式，发现一小群记录到的神经元在痒觉阈值上表现出“点燃”式的发放模式。

　　这两项工作一方面阐述了不同模态的躯体感觉在初级躯体感觉皮层的表征模式，为进一步理解多模态感觉信息在皮层的处理和整合机制提供了思路。另一方面揭示了初级躯体感觉皮层对痒觉感知的编码机制，为在自由活动的动物中研究痒觉感知的单细胞层面的神经环路机制开辟了道路。同时，此工作中建立的光遗传诱导的新型痒觉模型也为痒觉研究提供了重要的方法学基础。

　　这两项工作主要由博士研究生陈孝军在孙衍刚研究员与徐宁龙研究员的指导下完成，徐宁龙课题组的博士研究生刘彦和也做出了重要贡献，并得到中科院、基金委以及上海市的资助。

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