不同的感觉通路参与了对外部温度的感受和反应
![Environmental warmth is sensed by thermoreceptors in the skin and the thermosensory information is sent to the spinal cord. When the information is relayed to the cerebral cortex through the thalamus, the hot temperature is perceived. However, this “feeling” of temperature does not lead to behaviors to avoid the hot environment. Another pathway from the spinal cord to the lateral parabrachial nucleus mediates the generation of discomfort to drive cold-seeking (or heat-avoidance) behaviors. This pathway also leads to the autonomic heat-loss responses, such as increases in skin blood flow and sweating in humans. Credit: Kazuhiro Nakamura 不同的感觉通路参与了对外部温度的感觉和反应](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2017/differentsen.jpg)
为了在环境变化的情况下保持身体在适当的温度,可以采取一些生理和行为反应,例如颤抖或进入或离开阳光直射。虽然这些反应已经被很好地理解,但对控制它们的神经和大脑通路仍然缺乏了解。
名古屋大学医学研究生院综合生理学系的研究人员提高了我们对外部感知的知识温度通过对它做出反应来维持体温,这被称为“体温调节”,方法是让老鼠大脑的某些部分失效,然后观察动物对舒适环境温度的选择。这项新发现最近发表在科学报告,也可以帮助我们了解这些调节系统出错的情况,比如中暑。
该团队建立在早期研究的基础上,这些研究表明,在体温调节中有两种大脑/神经感觉通路,即脊柱丘脑皮层(STC)。通路外侧臂旁核-下丘脑视前区(LPB-POA)通路。他们将有毒物质注射到大脑中涉及这些通路的部分,以使其失效,然后研究这是如何影响温度变化的“感觉”以及对这些变化的反应的。
“我们用两块不同温度的地板来测试大鼠的热反应,”Takaki Yahiro说。“在对照条件下,大鼠更喜欢呆在28°C的盘子上,而不是15°C或38°C的盘子上。”他补充说:“当我们将一种毒素注射到大脑中与STC通路有关的部分时,令人惊讶的是,我们发现大鼠仍然表现出这种温度偏好,即使它们在初级体感皮层中失去了‘感觉’温度的能力。”
然而,当注射另一种毒素而使部分LPB通路失效时,这种毒素就会被抑制老鼠不再极力回避冷热的盘子。测量他们的体温还显示,当他们坐在温暖的盘子上时,他们的大脑已经升温到高温状态,这表明身体调节核心温度的能力已经受损。
“这些发现表明,这两种感觉通路在‘感受’外界时的不同功能温度变化以及在行为上对这些变化做出反应,”Kazuhiro Nakamura说。“我们现在可以更好地了解控制大脑的电路人的热舒适以及这些物质如何帮助维持体温。”
研究小组希望在这项工作的基础上,获得参与通路的特定神经元群的详细发现,以及大脑中与情绪相关的部分的参与大脑在体温调节和寻求热舒适的行为。
更多信息:Takaki Yahiro等。外侧臂旁核,而不是丘脑,调节行为温度调节的热感觉通路,科学报告(2017)。DOI: 10.1038 / s41598 - 017 - 05327 - 8