
初夏時節(jié),楊花柳絮與蚊蟲侵擾交織,皮膚瘙癢成為揮之不去的痛苦。這種看似普通的生理反應,實則是生命進化鐫刻的生存密碼。一個常見的癢,在華人科學家陳宙峰關注之前只是個冷門領域,但隨著陳宙峰的開創(chuàng)性研究,世人開始發(fā)現(xiàn),癢覺里蘊含著豐富的學問,比如癢覺到底是不是痛覺?為何看別人撓癢自己也癢?撓癢到底是怎么回事?為什么撓破了還想撓?……
現(xiàn)任職于深圳灣實驗室暨深圳醫(yī)學科學院資深研究員的陳宙峰曾率先從神經(jīng)通路上證明癢覺是一個獨立于痛覺的感覺,因而成為全球首個從分子層面深入研究癢的學者。
撰文 | 葉水送
01
癢和痛有何區(qū)別?大腦如何感知癢?
所有的動物都依賴于軀體感覺,來區(qū)別外來的刺激,從而做出相應的反應來保護機體。癢覺和痛覺類似,都是一種軀體感覺,它們都是保護性、防御性的體質(zhì),如果沒有痛覺,身體就很容易受到傷害,這是一種反射性的保護行為。


那么,大腦如何區(qū)分癢覺和痛覺?陳宙峰表示,“癢覺和痛覺其實很不一樣,因為急性痛是一種本能,快速的反應;癢,不管是急性的還是慢性的,都是比較慢的?!彼M一步解釋,軀體的感覺分兩種,一種是非??焖俚姆磻热缂毙酝?,甚至我們還沒意識到它是怎么回事,就本能地收縮身體,事后可能才意識到還有點疼。急性癢雖然也是防御性的,但產(chǎn)生的比較慢,基本上蚊子飛走了才意識到身體某個地方有點癢,然后去撓癢。
至于為何動物都有癢覺?陳宙峰表示,癢是獨立于疼痛的生存預警系統(tǒng)?!皠游餂]有衣服穿,野外各種各樣的昆蟲,跳蚤、飛蛾等都會侵入毛皮里,比如說蚊子,它叮在你的皮膚上,你的觸覺和痛覺神經(jīng)元都不能被激活,這就是為什么要進化出癢覺來,讓動物保護自己不受外來的侵害。當蚊子叮咬產(chǎn)生癢覺,可以讓身體產(chǎn)生不舒服的預警機制,既完成危險提示,又避免過度反應。這種精妙的平衡正是億萬年自然選擇的智慧結晶”,陳宙峰表示,“癢的生物學意義也很大。這是因為蚊蟲會攜帶各種各樣的病毒,傳播疾病。癢的發(fā)生具有記憶的時間和空間功能,因為下次我們盡可能地避免去蚊子多的地方,或者提前采取一些準備措施。”

至于癢又是如何被大腦感知的?在很長時間里,它們經(jīng)常跟痛覺混為一談?!斑^去關于癢是否是痛的一種微弱形式,合用一個神經(jīng)通路,還是有專門負責傳遞癢覺的神經(jīng)元,一直爭論不休。”陳宙峰表示。他在這個領域也做出開創(chuàng)性貢獻,2007年,他的實驗室在《自然》發(fā)表一篇論文,意外地發(fā)現(xiàn)有一個專門的癢基因——GRPR(胃泌素釋放肽受體),這個受體能識別癢的信息,但不傳達關于痛覺方面的信息。

“2007年,當時研究癢的人非常少,在美國可能就三四個主要研究麻醉和疼痛的實驗室,而且這幾個人研究癢還只是業(yè)余愛好,沒有人從分子機制去考慮癢這個問題,美國國立衛(wèi)生研究所NIH甚至沒有一個RO1(類似于我們的國自然)基金支持癢覺的研究”,陳宙峰回憶到。癢基因的論文發(fā)表以后,在國際上引起了很大的轟動,GRPR的發(fā)現(xiàn)如同打開潘多拉魔盒,讓這個冷門領域立刻成為持續(xù)多年的研究熱點。
2009年,陳宙峰在《科學》上發(fā)表了另一篇論文,進一步證明了癢和痛有各自的通路。在小鼠模型中,他們發(fā)現(xiàn),敲除掉表達GRPR癢受體的神經(jīng)元,小鼠不再撓癢,也就是說完全沒有了癢覺,但是痛覺是正常的。
也由此,陳宙峰實驗室在國際上開創(chuàng)了現(xiàn)代分子癢覺研究這一全新領域,他當時所在的大學——美國華盛頓大學還專門成立了世界上第一個跨學科的癢覺研究中心,陳宙峰擔任這個中心的主任,成為全球癢覺研究領域炙手可熱的人物之一。

陳宙峰
02
癢的分類、為何它還能傳染

癢一般可以分為兩種類型,一種是由組胺介導的癢,就是像蚊子癢、花粉過敏、塵霧、塵霾之類的,這些主要是急性過敏反應引起的。急性過敏反應是一個保護機制,皮膚里邊的肥大細胞以及其他各種各樣的免疫細胞,受到刺激后,會釋放出組胺,組胺就會激活組胺受體,把癢的信息傳遞到大腦里,還有一種癢是非組胺依賴性的,很多困擾病人的慢性癢大多是非組胺依賴性的,臨床尚沒有有效的藥物。GRPR主要是傳遞非組胺類的癢,因此GRPR是治療慢性癢的一個潛在靶點。

除此之外,癢還與心理有關,也就是癢和人的情緒、心理狀態(tài)有著千絲萬縷的關系。為此,陳宙峰解釋道,“有時候我們會這里撓一下,那里撓一下,不一定是你感覺到癢,而是潛意識的行為,既可能是一種自發(fā)的癢的表現(xiàn),也可能反映了你內(nèi)心的一絲焦慮。一些學生,遇到難題時手就會下意識地撓頭皮,好像是在思考問題,它其實是內(nèi)心焦慮的表達和釋放,這種屬于心理上的癢。癢還代表一種欲望,我們常說的心里癢癢的,心癢難受,七年之癢等,都反映一種內(nèi)心的渴望。不論是渴望,還是欲望,都是一種讓人不怎么舒服的感覺”。

更有趣的是,癢是可以互相傳染的,也就是看到別人撓癢也想撓癢,這叫做傳染性癢。這種現(xiàn)象人們已經(jīng)知道很多年,但機制不明。2017年,陳宙峰團隊在《科學》 雜志發(fā)文,證明小鼠也有傳染性癢,研究者從腦科學的角度解釋了癢為何能傳染?!耙郧拔覍嶒炇业囊恍┤苏f,他們觀看小鼠撓癢的視頻,有時候也有癢的感覺,也想撓一撓。也就是看撓癢的動作,有一部分的人也會有撓癢的這種欲望?!标愔娣灞硎尽?/p>
然而,這篇論文一經(jīng)發(fā)表后,立即引起了國內(nèi)外媒體的廣泛關注和科學界的爭議。很多人認為小鼠這種低等動物,不可能有傳染性癢。但在陳宙峰看來,不僅只有癢,疼痛在小鼠里也有傳染性,就像我們看到受苦受難的人,也會很難受一樣。 情緒的傳染和動作的模仿,在動物世界里是非常普遍的,甚至可以說是各類動物生存下來的重要方式之一。
對小鼠傳染性癢的興趣源于一個意外發(fā)現(xiàn)。在一次組會上,陳宙峰發(fā)現(xiàn)和患有慢性癢的小鼠放在一起的正常野生鼠的撓癢次數(shù)明顯增高,這提示癢在小鼠之間也是可以傳染的。出乎意料的是,他們發(fā)現(xiàn)小鼠觀看播放同類小鼠撓癢的視頻也會跟著撓,這條通路也是用GRPR做傳染性癢的受體。
“這是我研究生涯最好玩的發(fā)現(xiàn),撓癢的視頻傳遞的是一種帶有焦慮情緒的負面信息,小鼠看到同伴撓癢,實質(zhì)是在接收危險環(huán)境的信號?,F(xiàn)在我實驗室一個主要的研究方向就是情緒的傳染機制。當然人更高級了,看到撓癢的動作、聽到撓癢的聲音,或者聽到有人在講有關癢的講座,甚至你在讀這篇文章,有時候也會有點隱隱約約癢的感覺”,陳宙峰進一步闡述。
03
撓癢背后的神經(jīng)機制是什么?
前面介紹了癢的受體和通路,癢既然是預警信號,撓癢又是怎么回事?簡單來說,在脊髓里面有興奮性的神經(jīng)元,也有抑制性的神經(jīng)元。興奮性的神經(jīng)元傳遞各種感覺信息,抑制性的神經(jīng)元就是來調(diào)控信息的傳遞,撓癢的過程就把抑制性神經(jīng)元激活了,這樣子我們就感覺不到癢。
“癢的感覺讓人很不舒服,撓癢的目的就是把癢這種不愉快的感覺給它抑制住。撓的動作可以激活一群抑制性神經(jīng)元,抑制脊髓GRPR神經(jīng)元的活性。”陳宙峰解釋道。至于我們?yōu)楹涡枰粩嗟負习W,才能止癢?他表示,“以為這種阻斷是非常短暫的,所以你要多撓幾下,因為你不撓,癢神經(jīng)元馬上又回到正常的情況,然后你又感到癢了?!?/p>
有意思的是,撓癢也會讓人感到很愉悅很舒服。這種撓癢的快樂是如何產(chǎn)生的?陳宙峰認為,輕撓皮膚的時候,會有雙重作用,一方面撓的本身抑制了不愉快的癢的感覺,另一方面同時會激活傳遞愉悅觸覺的神經(jīng)系統(tǒng)。這雙重正面作用,進一步放大了撓癢的快感。2022年,陳宙峰團隊在《科學》上發(fā)文,稱在脊髓里發(fā)現(xiàn)專門負責傳遞愉悅觸覺的重要受體和神經(jīng)元,但沒有了愉悅觸覺的小鼠依然撓癢,說明撓癢的首要目的是抑制癢,所產(chǎn)生的愉悅的感覺只是一個附帶的功能,這個和人們專門去做按摩不太一樣。
04
撓癢是把雙刃劍,科學止癢還是一個大挑戰(zhàn)
撓癢本身也是把雙刃劍。有些癢是越撓反而越癢,持續(xù)時間長,嚴重影響人們的生活質(zhì)量,這就是臨床上的慢性癢?!拔覀円惭芯窟^這個機制:為什么越撓越癢。在慢性癢的情況下,癢的信號比正常情況下強很多,而正常的抑制性神經(jīng)元的活性則大大減弱,通常的輕度撓癢不足以完全抑制癢的感覺,這時候你就會使勁地撓,甚至不惜損傷皮膚”,陳宙峰表示,有些小孩子得濕疹,臉上即使撓得鮮血淋淋,還會撓。這種撓法就是想通過皮膚的創(chuàng)傷,把痛覺的神經(jīng)通路給激活起來,利用痛來抑制癢。
“癢和痛雖然是通過不同的通路傳遞,但痛可以抑制癢。當痛覺的通路被激活,大腦里也會有反饋機制,分泌出很多鎮(zhèn)痛的化學物質(zhì),會把痛抑制住,這也解釋即便撓出血來,你也不大感到疼痛。有意思的是,這些可以鎮(zhèn)痛的物質(zhì),比如內(nèi)啡肽,血清素,催產(chǎn)素等,同時又可以激活癢的通路,這樣你就陷入一個惡性循環(huán),越撓越癢,其實這時候最好就是想辦法不要撓”。陳宙峰用比喻解釋慢性癢病人的困境,“就像用油去滅火,疼痛雖能暫時抑制瘙癢,但又開放出更多癢的通道,有時痛和癢像個死對頭”。
現(xiàn)在癢的研究已經(jīng)擴散到很多領域,除了疼痛,皮膚領域,還涉及到免疫、結構、代謝,以及各類和癢有關的疾病?!皬哪撤N意義來說,我覺得我們對癢覺的分子,神經(jīng)機制的研究,已經(jīng)遠遠領先于對痛覺的研究”,陳宙峰表示。
二十年前,沒有多少人注意癢覺。癢基因的發(fā)現(xiàn),今天癢吸引了越來越多人的關注。在陳宙峰看來:有些癢,讓人煩惱; 有些癢,撓撓就好了;有些癢,卻讓人百思不得其解,也許這正是癢的魅力所在。
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