最近一項新研究對一個被廣泛接受的觀念提出了挑戰。舊的觀念認為人類與其他哺乳動物不同，處理痛覺比觸覺慢。那麼，真的是這樣嗎？
到目前為止，科學界普遍認為人類大腦傳遞觸覺神經信號比痛覺神經信號更快。研究人員認為，這種速度上的差異是由於觸覺信號通過一層厚厚的髓鞘穿過神經。而傳遞痛覺信號的神經元要麼沒有髓鞘，要麼只有薄薄一層髓鞘。髓鞘是神經周圍起保護作用的脂質絕緣層，幫助神經更快地傳導信號。
其他哺乳動物有被稱為超快傷害受體的痛覺受體。這種傳入神經元有一層厚厚的髓鞘，所以可以儘快地傳遞痛覺信號。那麼，作為哺乳動物的人類是否也有類似的受體呢？
來自瑞典Linkping University臨床和實驗醫學系以及社會和情感神經科學中心的首席研究工程師Saad Nagi和他的研究小組最近試圖解答這個問題。Nagi博士說：「感覺疼痛的能力對我們的生存至關重要。既然痛覺如此重要，為什麼我們的痛覺信號系統要比觸覺信號系統慢得多？我們的痛覺系統本可以像其他哺乳動物一樣快，為什麼沒有呢？」
為了找到答案，科學家們應用了一種稱為顯微神經照相術(microneurography)的技術。這項技術，又被稱為「單位軸突記錄」，使研究人員能夠追蹤單個神經元神經纖維中的痛覺和觸覺信號。這項技術能夠幫助科學家可視化在通向肌肉和皮膚的外周神經中的神經交通。Nagi博士和他的團隊將這項技術應用於100名健康的參與者上，並將研究結果發表在《科學進展》雜誌上。
痛覺和觸覺傳遞速度可以一樣快！
Nagi和研究小組希望尋找到傳遞速度像觸覺一樣快速，同時和痛覺受體行為類似的神經元。
他們的研究表明，有厚髓鞘的神經元中12%具有與痛覺受體相同的特性，這些特性表現在可以檢測和傳遞例如掐和粗糙刷子輕觸之類的「有害刺激」。像痛覺受體一樣，這些神經元對輕柔接觸也沒有反應。這項實驗中，研究人員用軟刷輕觸來代表輕柔接觸。這些神經細胞像觸覺敏感神經元一樣快速地傳遞痛覺信號。
為了檢查這些超高速神經細胞是否真的能夠傳遞疼痛，研究人員對單個神經細胞使用測量電極來施加短而精確的電脈衝。研究參與者都報告感覺到尖銳的針刺感。
Nagi說：「當我們激活一個單獨的神經細胞時，它會引起疼痛感。因此，我們得出結論：這些神經細胞與大腦中的痛覺中心相連，能夠傳遞痛覺信號。很明顯，當有機械性刺激時，厚髓鞘神經纖維有助於疼痛信號的傳遞。我們的研究結果挑戰了教科書上關於快速觸覺信號系統和較慢的疼痛信號系統的描述。我們認為，疼痛也可以像觸覺一樣迅速地發出信號。」
Nagi和他的同事還檢測了那些由於神經損傷導致失去了厚髓鞘神經細胞，但保留了薄髓鞘神經細胞的人。由於損傷，這些參與者不能感覺到輕柔接觸，不會經歷機械性疼痛。Nagi的研究小組認為失去髓鞘神經纖維也會影響新發現的高速痛覺受體網絡。
科學家們解釋說，這一發現可能有助於醫生診斷與疼痛相關的疾病，並為有這種症狀的人提供更好的護理。
參考資料：
Nagi, S.S. et al. (2019) An ultra-fast system for signaling mechanical pain in human skin. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aaw1297.
作者信息
作者：Ana Sandoiu
編譯：CoCo（brainnews創作團隊）
校審：Simon（brainnews編輯部）