你會癢嗎?人為什麼會越撓越癢(果殼科學人的報導戳這裡)。今年10月,《神經元》(Neuron)雜誌上的一篇論文解釋了人撓痒痒時為什麼會越撓越癢,論文的作者是華盛頓大學癢覺研究中心的主任陳宙峰。
陳宙峰早先曾在武漢大學學習,在德克薩斯大學健康科學中心取得博士學位後,又繼續在加州理工學院開展博士後研究工作。2000年起,他開始在華盛頓大學醫學院疼痛研究中心工作。2007年,陳宙峰帶領的研究團隊宣布在小鼠脊髓發現了首個癢基因。2009年,他的團隊又宣布發現了專門傳遞癢覺的神經元,這一發現終結了科研界長久以來,關於癢覺和痛覺是不是一回事的爭論。隨著這些發現的公布,癢覺研究異軍突起,成為近年來神經科學一個熱點。在陳宙峰的帶領下,華盛頓大學成立了世界首個癢覺研究中心 ,他也成為了該領域研究的領軍人物。
癢不是一件令人愉悅的事情,也不是一件很簡單的事。關於癢,果殼網科學人幫你問世界上最懂癢的人。
科學人:您之前的研究領域是什麼?您是如何轉向癢覺研究,並創立了世界首個癢覺研究中心的?
陳宙峰:我之前的研究主要是痛覺和神經發育,我們一直在尋找脊髓中和痛覺有關的基因。之前人們一直認為痛覺和癢覺是一回事,直到2007年時,我們首次在脊髓中發現專門傳遞癢覺的受體——胃泌素釋放肽受體(gastrin-releasing peptide receptor,GRPR)。當時我們在研究中發現,注射胃泌素釋放肽之後小鼠會抓撓,我們認為這可能和癢覺有關。在我們之前,人們並沒有想到用遺傳學和分子生物學的方法來研究癢覺。我們的研究發表之後,一些人受到啟發,越來越多的人開始對癢覺的研究。在當時,世界上已經有了很多痛覺研究中心,但是還沒有專門的癢覺研究中心,而且關注癢覺的也主要是皮膚科醫生和個別研究疼痛的學者,相關的基礎研究並不多。但實際上,癢的根本問題,是一個神經迴路的問題。人的軀體感受傳導信息,比如痛覺等,因為沒有很好的小鼠模型,很難知道研究的成果和人的疼痛有多大相關。相比之下,同樣的致癢物,在人和小鼠裡,都會引起搔癢行為,這實際上是個很大的研究優勢。所以,很多人可能覺得研究癢微不足道,其實,我們可以用癢做為一個模式,探索一些神經感知系統的最基本的原理。
科學人:你的癢覺研究中心的主要研究內容是什麼?
陳宙峰:我們中心既有皮膚科醫生從病人角度開展研究,也有像我這樣從神經等方面著手的。我們每個實驗室研究的方向和角度不同,因為實際上,癢覺背後的神經機制非常複雜,我們中心的研究人員,從皮膚,免疫,炎症開始,直到大腦對癢的感受,進行比較全面的研究。
科學人:任何感覺,比如痛覺都存在明顯的個體差異,在你的研究中你是如何克服這種差異的,怎麼評價是癢還是不癢呢?如何評價癢覺的程度?
陳宙峰:小鼠癢或不癢是很好區別的:一旦感到癢小鼠就會抓撓。小鼠和人在很多方面都很像,小鼠之間的個體差異也很大。克服差異的方式就是做對照,再用統計學的方法來對數據進行分析。至於癢的程度,我們會通過計算小鼠一段時間內抓癢的次數來評判。我們選取的致癢物質,比如組胺和喹啉,都是在人身上能引起癢覺的。
被注射了致癢物質的小鼠會頻繁地抓癢。圖片來源:nydailynews.com
科學人:您的研究目前有什麼臨床應用?
陳宙峰:目前還沒有,我們主要進行的是基礎研究。因為從基礎向臨床應用轉化會涉及到轉化科學,比如針對癢基因的藥物篩選或設計,藥物毒理測驗,人體試驗等等,需要大量的人力和物力,進行專門的研究。目前我們的研究都是在小鼠身上進行的,離臨床還有一定距離,短期內或許還不會在人身上實驗。
科學人:癢這件事,對人類有什麼重要的意義嗎?
陳宙峰:很多人認為,癢對人類可以有,也可以沒有。現在大家住在空調房裡,沒有蚊子,臭蟲的地方,好像有沒有癢覺無所謂。可是,人類大部分或許還生活在周遭都還不是很衛生的環境裡,用癢覺的保護機制來提醒自己,還是很有意義的。印象很深的是,今夏在北京參觀某著名研究所時,這還是位於北京最中心最熱鬧的地方,不知不覺發現手腳突然奇癢起來,一看身上起了好些個紅腫塊,原來在經過某個屋子時,被一群兇猛蚊子盯上了。這件事也說明,我癢,蚊子在。也可以說,只要蚊子還在,癢對人類就有重要意義。
科學人:那其他動物會不會感到癢?
陳宙峰:我們無法知道動物感覺的是不是和我們一樣的「癢」,只能從動物的行為來判斷,比如小鼠會抓撓。這種抓撓有時候不一定是癢引起,疼痛、精神問題等都可能引起抓癢。不過,動物一定會有與「癢」類似的感覺。因為這種感覺會引起抓撓,通過這種行為,動物可以把皮膚表面的寄生蟲或者有害的附著物清除。所以實際上,和痛一樣,「癢」是一個信號,是一種特殊的提醒、保護機制,它能告訴你有對你「不好」的東西附著在皮膚表面,需要清除,而這是所有的動物都會面臨的問題。
「癢」和「痛」一樣,是一個信號,是一種特殊的提醒、保護機制,因此有理由相信,很多動物也會有類似的感覺和抓撓行為。圖片來源:paws-and-effect.com
陳宙峰:實際上癢是大腦的一種感覺,涉及到具體的神經通路。有一些神經性的瘙癢,就和皮膚完全沒關係。有的人被截肢後,在沒有手腳的地方,有時還會感受到癢,想去抓而不得,這種「幻肢癢」 (phantom itch), 就是一個很好的例子。病人在某種情況下激活了腦子的癢神經通路,就會感到癢,但是抓撓皮膚也沒用。此外,很多疾病,比如腎病、肝病也會引起癢。還有,你有點癢的時候,如果集中精力去想它,就會越想越癢。所以說,癢既可以從外部刺激引起,也可以從內部產生。
科學人:為什麼看到別人撓痒痒,或者甚至看到「癢」這個字就會覺得痒痒?撓痒痒也會傳染麼?
陳宙峰:「我癢,你撓「,這也是癢特別有意思的地方。癢的傳染性,已經知道很久了。 有一個實驗,放抓癢的電影,下面的觀眾看著看著,都會不由自主地跟著抓癢。腦影像掃描顯示,觀看撓癢行為的人,有一些腦區域會被激活。這也許和身體裡的鏡像神經元(編者註:指動物在執行某個行為以及觀察其他個體執行同一行為時,會被激活的神經元)有關。20世紀90年代的研究中發現,猴子看到人或者其他猴子抓東西,腦子裡的一些神經元就會放電。打哈欠傳染的原理應該類似。通俗的說,有時候看到別人跳廣場舞,你也會躍躍欲試,想跳起來。這種互相傳染模仿是動物界普遍存在行為。
人們經常會因為看到別人打哈欠而自己也想打哈欠,這都和身體裡的鏡像神經元有關。圖片來源:io9.com
科學人:癢有不同的種類嗎?被蚊子叮了之後的癢,和被人咯吱的癢是否一樣?
陳宙峰:有不同的種類,比如有的癢抓起來很舒服,有的抓起來,好像沒有什麼用。 有些癢是依賴組胺的,有的不是。很多常見過敏引起的癢,花粉過敏,眼睛癢等,被蚊子叮了之後的癢,用抗組胺藥,象膚輕鬆,撲爾敏等,就好了。這些癢和被人咯吱的癢是完全不一樣的。蚊子叮咬引起的癢是激活了癢基因——也就是GPRP基因,再通過表達GPRP的神經元將這種感覺傳遞到大腦。整個過程有著很具體的神經通路,是一種實實在在的感覺;而後者則是情感方面的,是大腦認知上一種更高層次的感覺。實際上,被咯吱的人往往是別人還沒碰到之前,就會感到「癢」。這是一種由想像引起的"癢」的反應,因此,這種癢的感覺和我們所說的軀體感覺的癢並不是一回事。
科學人:那文化中的「癢」,比如心裡痒痒、七年之癢,是否有科學層面的意義?
陳宙峰:當你的感到癢時,你會有一種強烈的衝動去抓撓。這種強烈想做某件事的感覺,進而轉化為心理上一種迫切的意願,最後變成了文化上的東西,以表達人們強烈的願望。心裡痒痒,其實是腦裡痒痒。 這些用法,是基於日常生活中對癢的感受的一種文化上的表述。
科學人:您做得研究這麼有趣,平時會參與科學傳播嗎?
陳宙峰:我之前沒有寫過科普文章,應邀給饒毅編著的一本關於腦的科普書寫的一篇科普文章算是第一次嘗試吧。好久沒有寫中文了,我打字很慢,也因此這篇採訪拖了很久。我平時瀏覽些科普文章,主要了解不是自己領域的最新或有意思的科研進展。《神經元》發表我們的文章後,很多媒體感興趣,報導很多。像我這麼接受你的採訪,也算是參與科學傳播的一種方式吧?(編輯:wuou)