揭開人類感知反應

據觀察者網、每日經濟新聞微信公眾號報道：二○二一年諾貝爾生理學或醫學獎四日正式揭曉，美國科學家朱利葉斯與帕塔普蒂安被授予該獎項。

諾貝爾獎評獎委員會說，人們對熱、冷和觸覺的感知能力對生存至關重要，支撑着我們與周圍世界的互動。在日常生活中，我們認為這些感覺理所當然，但神經衝動是如何産生的，從而使溫度和壓力可以被感知？今年的諾貝爾獎得主解決了這個問題。

朱利葉斯利用辣椒素（一種從辣椒中提取的刺激性化合物，能産生灼燒感）來識別皮膚神經末梢上對熱作出反應的感應器。帕塔普蒂安利用壓力敏感細胞發現了一種對皮膚和內部器官的機械刺激作出反應的新型感應器。這些突破性的發現引發激烈的研究活動， 使得人們對神經系統如何感知熱、冷和機械刺激的理解迅速增加。

吃辣為何感覺熱？

兩位獲獎者指出，在人們理解感官與環境之間複雜的相互作用時，存在着關鍵的缺失環節。

微信公衆號“原理”進一步解釋道，提到辣的東西，我們都會有一種“熱”的感覺，紅辣椒會讓你嘴巴感覺灼燒，吃完辣椒第二天“身體末端”很有可能也會經歷火辣辣地疼。神奇的是，還有一些東西會讓我們覺得“冷”，比如薄荷。辣椒中的辣味來自一種叫辣椒素的物質。

早先，一些科學研究表明，在辣椒素和高溫的刺激下，一部分感覺神經元變得活躍。然而，關於其作用的具體機制一直存在爭議。直到一九九七年， 朱利葉斯在感受疼痛的神經元上識別出受體分子“TRPV1”，並證明它能被高溫和辣椒素激活，才揭開了答案。而這也解釋了辣總是和熱聯繫在一起的原因。

“TRPV1”屬於一個離子通道家族，它位於細胞膜上，一旦激活就會打開，讓帶電離子（如鈉和鈣）流入細胞。它廣泛地分佈在我們身上，這就是為甚麽辛辣的食物在進出身體的過程中都會帶來灼熱的感覺。

“TRPV1”是第一個在脊椎動物身上被確認生理功能的“TRP”通道，可以說是理解觸覺和痛覺的分子基礎的一個里程碑，讓我們認識到物理力激活神經元的機制。

朱利葉斯使用辣椒素來鑒定“ TRPV1”，這是一種由熱痛激活的離子通道，使得我們了解溫度變化如何在神經系統中誘導電信號。隨後，“TRP”通道在溫度感知中的作用得到進一步確認。朱利葉斯和帕塔普蒂安分別獨立確認了“TRPM8”是一種會對薄荷醇和寒冷産生反應的分子。現在越來越多發現表明，“TRP”家族在進化史上是一個非常古老的體系。人們也認識了更多家族成員，包括“芥末感受器”“TRPA1”、會被百里香等香料激活的“TRPA3”等等。

朱利葉斯的進一步研究還揭示了，“TRPV1”對炎症過程中産生的化學物質很敏感，與炎症相關的疼痛敏感反應有關， 這為癌症疼痛和其他疾病的治療開闢新的潛在途徑。