人类的疼痛信号传递速度比之前所知的要快
根据瑞典Linköping大学、英国利物浦约翰摩尔斯大学和美国国立卫生研究院(NIH)的研究人员的一项新研究,疼痛信号可以像触摸信号一样快速传播。这种快速疼痛信号系统的发现挑战了我们目前对疼痛的理解。这项研究发表在科学杂志上科学的进步.
到目前为止,人们一直认为疼痛的神经信号总是比触摸的神经信号传递得慢。后一种信号能让我们确定被触碰的位置,由具有髓磷脂脂肪鞘的神经传导,髓磷脂脂肪鞘与神经绝缘。有一层厚髓鞘的神经比无髓鞘的神经传导信号更快。相比之下,人类的疼痛信号被认为要慢得多,而且是由只有一层薄薄的髓磷脂或根本没有髓磷脂的神经传递的。
另一方面,在猴子和许多其他哺乳动物中,疼痛信号系统的一部分可以传导神经信号就像系统发出触摸信号一样快。科学家们想知道这样的系统是否也存在于人类身上。
Linköping大学临床与实验医学系和社会与情感神经科学中心(CSAN)的首席研究工程师Saad Nagi问道:“感知疼痛的能力对我们的生存至关重要,那么为什么我们的疼痛信号系统比用于触摸的系统要慢得多,而且比它本可以慢得多?”
为了回答这个问题,科学家们使用了一种技术,使他们能够检测到来自单个神经细胞的神经纤维中的信号。他们检查了100名健康的志愿者,并寻找神经细胞它传导信号的速度和检测触觉的神经细胞一样快,但它具有疼痛感受器的特性,也被称为伤害感受器。疼痛感受器的特点是能够检测到有害刺激,比如皮肤的挤压和擦伤,而对轻触没有反应。研究人员发现,12%的厚髓鞘神经细胞具有与疼痛感受器相同的特性,并且这些神经细胞的传导速度与触觉敏感神经细胞一样快。
下一步是确定这些超快疼痛感受器的功能。通过在测量电极上施加短电脉冲,他们可以刺激单个神经细胞。志愿者描述了他们经历过的刺痛或针刺痛。
“当我们激活一个单独的神经细胞时,它会引起疼痛的感觉,所以我们得出结论,这些神经细胞都与大脑中的疼痛中心有关,”萨阿德·纳吉说。
研究小组还调查了患有各种罕见神经疾病的患者。一组人成年后神经受损,导致厚髓神经纤维被破坏,而小纤维得以幸免。这些病人察觉不到轻触。科学家预测髓鞘的丧失神经纤维也会影响他们已经确定的快速传导疼痛系统。结果发现,这些人体验机械性疼痛的能力受损。对另外两种罕见神经系统疾病患者的检查也得到了类似的结果。这些结果可能对疼痛研究、疼痛患者的诊断和护理具有重要意义。
“很明显,厚髓鞘神经纤维当有机械原因时,有助于疼痛的体验。我们的研究结果挑战了教科书上关于快速触摸信号系统和慢速触摸信号系统的描述信号疼痛。我们建议疼痛能像触摸Saad Nagi说。
进一步探索
用户评论