科學家發(fā)現(xiàn)大腦“癢區(qū)”：小鼠與人類怕癢部位類似

像人類一樣，老鼠也怕癢。如今，通過向這些實驗室中的嚙齒動物大腦中植入電極，研究人員已經(jīng)找到了大腦中驅(qū)動這一特征的區(qū)域，這一發(fā)現(xiàn)或許將有助于闡釋人類怕癢的起源。

這項研究同時揭示了與人類不同的是，小鼠對撓癢癢的敏感性更多地受到其情緒的影響。研究人員表示，通過這項研究他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，小鼠怕癢的地方與人類類似——在它們的肚皮和后爪上，而非它們的后背或前爪。研究人員在11月11日出版的美國《科學》雜志上公布了這一研究成果。

在上世紀90年代晚期，當時在美國鮑靈格林俄亥俄州立大學任職的神經(jīng)科學家Jaak Panksepp發(fā)現(xiàn)，小鼠在被撓癢癢和玩耍時會發(fā)出超聲波的“啾啾”聲。科學家認為這可能與人類的笑聲類似。

其他一些動物也怕癢，包括狗和黑猩猩，但小鼠似乎尤為如此，并且它們很容易在實驗室中加以研究。因此德國柏林伯恩斯坦計算神經(jīng)科學研究中心的神經(jīng)科學家Michael Brecht和Shimpei Ishiyama，決定利用這種嚙齒動物研究大腦中究竟發(fā)生了什么。

研究人員向5只小鼠大腦中微小的軀體感覺區(qū)(哺乳動物大腦中響應皮膚觸摸的一部分區(qū)域)中插入了8根電極絲。隨后他們在這些嚙齒動物的后背、肚皮和尾巴上撓癢癢，并記錄了超聲波的“啾啾”聲。

研究人員發(fā)現(xiàn)，軀體感覺皮質(zhì)中的神經(jīng)細胞隨后對肚皮上的撓癢癢進行了強烈響應，但對于后背卻甚少響應，而對于尾巴幾乎沒有響應。同時，一種特殊的“啾啾”聲模式與強烈的神經(jīng)細胞響應相關(guān)。

Brecht和Ishiyama隨后又研究了他們是否能夠通過僅僅刺激軀體感覺皮質(zhì)而獲得嚙齒動物的“啾啾”聲。結(jié)果表明這樣做確實能夠讓小鼠發(fā)出“啾啾”聲，從而意味著該大腦區(qū)域是動物怕癢的關(guān)鍵。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，當一對被撓癢癢的小鼠同時暴露在一個強光照射下的高架平臺上時——這種情況被設計用來引發(fā)焦慮，正常的“啾啾”響應模式會減弱。研究人員從而斷定，恐懼能夠抑制軀體感覺皮質(zhì)的活性。

研究人員表示，這項研究意味著小鼠怕癢的地方與人體類似，與此同時，一些哺乳動物之中可能共享了怕癢的神經(jīng)解剖學硬連接。

Brecht表示，他們不但記錄了軀體感覺皮質(zhì)在撓癢癢期間的活動，還記錄了小鼠追逐他們的手的情況，即便在研究人員沒有觸碰這些嚙齒動物時也是如此。包括Panksepp在內(nèi)的科學家推測這可能與怕癢的進化有關(guān)，即為了促進社會關(guān)系和玩耍。

如今在普爾曼華盛頓州立大學工作的Panksepp回憶說：“我撓的第一個動物發(fā)出了瘋狂的‘啾啾’聲。并且為了玩耍，這些最開始發(fā)出‘啾啾’聲的動物會追逐我們的手。”Panksepp很高興其他科學家能夠以他較早前的研究為基礎，并且對這項新的研究表示贊賞。

而英國倫敦大學學院惠康基金會神經(jīng)成像退休教授、神經(jīng)心理學家Chris Frith則提出，他在1998年利用腦部掃描發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)人對自己撓癢癢并沒有響應，這是因為被稱為小腦皮質(zhì)(負責預測運動將產(chǎn)生什么樣的結(jié)果)的區(qū)域會抵消撓癢癢的感覺。盡管精神分裂癥患者(他們很難區(qū)分由外部世界和自身產(chǎn)生的感覺)會對自己撓癢癢產(chǎn)生響應。

Frith說：“下一步需要看看老鼠會不會自己撓癢癢。”但他承認：“恐怕很難讓老鼠自己逗自己玩兒。”