科學家揭示多巴胺系統參與癢覺信息處理的調控機制

「越抓越癢，越癢越抓。」生活中您是否有這樣的經歷呢？到底抓和癢之間有怎樣的聯繫？科學家近日的一項研究為我們揭開了神秘面紗的一角。中科院神經科學研究所、腦科學與智能技術卓越創新中心、神經科學國家重點實驗室孫衍剛研究團隊利用在體光纖記錄、多通道電生理記錄和光遺傳操控等技術手段，揭示了多巴胺系統參與癢覺信息處理的調控機制。相關研究成果日前發表在《神經科學雜誌》。

神經調質系統（如多巴胺等）對包括癢覺在內的很多感覺信息處理具有重要調控作用。以往的研究表明，多巴胺與嚙齒類和靈長類動物的抓撓行為有相關性。然而，多巴胺能神經元在抓癢過程中的具體活動變化及功能目前還不清楚。

孫衍剛研究員表示，「抓和癢」看起來稀鬆平常，但是對慢性搔癢病患而言，過度的抓撓動作會導致嚴重的皮膚損傷。該研究的初衷是能夠解釋慢性瘙癢中的過度搔抓行為的原因，深入解析導致「癢—抓撓」惡性循環的神經學基礎。

為此，研究人員記錄小鼠抓癢行為同時，通過在體光纖記錄的方法同步記錄多巴胺能神經元的群體活動，發現多巴胺能神經元群體在抓癢開始後異常活躍，呈顯著興奮狀態。科研人員進一步研究了單個多巴胺能神經元的反應，發現大部分多巴胺能神經元表現出興奮性的反應，僅部分神經元則被抑制。研究人員進而嘗試在小鼠抓癢動作開始後抑制多巴胺能神經元，結果發現，抓癢動作持續時間顯著縮短。多巴胺能神經元的興奮性增強對於抓撓動作的持續是必要的。博士研究生袁雷說，這個結果也說明了，讓「抓」這個動作持續的，並不是「癢」本身，可能是讓人感受到愉悅的「多巴胺能神經元」在起作用。

該研究揭示了中腦腹側被蓋區內多巴胺能神經元在癢覺引發的抓撓行為中的調控機制，發現抑制多巴胺神經元對降低抓癢的頻率有顯著效果。以往的人腦功能成像研究表明多巴胺能神經元密集的腦區可能參與抓癢導致的愉悅感。「我們試圖通過研究抓癢過程中產生『愉悅感』的神經機制，為未來治療慢性搔癢能提供理論基礎。」 孫衍剛坦言，「當然從根本上解決這個抓癢問題，亦如諾貝爾生理醫學獎獲得者悉尼·布雷內（Sydney Brenner）曾說過的那樣，我們還有很長的路要走。」

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