科學家這一新突破,揭開人類本體感覺的祕密

本體感覺是什麼?

就是你感覺你是你自己的感覺。

你不是別人,你跟世界任何其他東西或者其他人都不一樣的感覺。

你的意識通過這些感覺,區分你和其他人,或者其他事物。

科學家這一新突破,揭開人類本體感覺的秘密

本體感覺,是你最親密的一部分,從你很小的時候,你就學習,並且非常深刻的意識到。

簡單來說,廣泛意義上的本體感覺,就是在回答“我是誰?”

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而在生理上,本體感覺,是一種你對你身體的感覺。

你捏起拳頭,能感覺到拳頭在用力,就是本體感覺。

但本體感覺和痛覺又是不同的。

觸摸是一種本體感覺,而被打是一種痛覺。

撓癢癢是一種本體感覺,而打針是一種痛覺。

我們感受到身體器官的運動,例如胃的運動、肌肉的運動、心臟跳動,都是本體感覺。

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本體感覺的本質和謎題

本體感覺和痛覺,其實本質都是神經細胞感受外界壓力,產生電信號,這個電信號傳遞給大腦。

這個過程有一個非常重要的環節,科學家一直都弄不明白:

人體是怎麼感受“力”的?或者說,外界壓力到底是怎麼變成電信號的?

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科學家的突破

美國Scripp研究所的Ardem Patapoutian博士領銜的團隊,在Nature上發表了多篇重磅論文,揭開人類感覺“力”的秘密。

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Ardem Patapoutian博士

他們發現神經細胞感受力的關鍵,居然是一種神經細胞細胞膜上的蛋白質,並把它命名為PIEZO

從分子結構來看,這種蛋白質中間有一個通道,像門一樣,這個門不大不小,剛好可以通過一些離子。

而正是個有趣的門的開關,控制離子的通過,使門的裡面和外面產生電位差,形成電流傳遞到大腦。

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拿最簡單的本體感覺--觸摸來看

在正常情況下,這個PIEZO蛋白質的門是關閉的,由於細胞膜的裡外離子濃度不同,細胞膜有一個穩定的電位。

皮膚被觸摸時,神經細胞也受到壓力,這種機械的壓力,導致細胞膜變形,從而使在細胞膜上的PIEZO蛋白的通道打開。

離子就趁機從通道進入到細胞裡面,這樣就改變了細胞膜裡面和外面之間的電位差。

從而產生一個電信號,這個電信號沿著神經細胞一直傳遞到大腦,我們就有感覺了。

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研究人員認為,痛覺的機理和觸摸等本體感覺是類似的,但是這兩種感覺來自不同的蛋白質。

本體感覺來自PIEZO2蛋白,而痛覺來自PIEZO1蛋白。

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新突破的意義

1.首先它直接解釋了“力”是怎麼變成人體可以感受的神經信號的,是人體基礎研究上的重大突破,未來的教科書肯定要被改寫了。

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人體感受力的原理,其實是很多人體反應的基礎。

人體很多反應都是先從力的感受開始的,例如有人在背後推你一把,你會渾身振奮起來。

這個原理,其實就是身體感受到力之後,分泌腎上腺素,讓整個人警覺起來。

還有胃疼等內臟問題出現的時候,身體就是先靠PIEZO感受到感覺,然後進行身體的微調。

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2.對高血壓研究有革命性意義

眾所周知,高血壓在老年人群體中非常普遍,被認為是許多老年病的誘因。

事實上高血壓的本質,就是人體對血壓感受和調節的功能出現異常。

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而人體對血壓的感受,其實也是一種本體感受,本質是血管的神經細胞感受血壓,並把壓力信號傳遞給神經中樞,然後神經中樞進行血壓調節。

如果感受壓力或者調節壓力的其中一環出現異常,就會引起高血壓。

到目前為止,人類還沒有調節高血壓的特效藥。

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2019年最新的研究表明PIEZO蛋白在人體調節血壓過程中非常重要,對PIEZO蛋白的研究讓人類看到了解決高血壓問題的希望。

如果人類高血壓問題解決了,人類壽命將會延長不少。

我國的貢獻

這個重要領域,我國科研人員當然沒有缺席。

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清華大學的科研人員在Nuture上發表過一篇重要論文。

他們用科學的方法畫出了PIEZO1蛋白的結構,以及進行了PIEZO1的門控機制的精確解釋,在這個領域做出了非常重要的貢獻。

指尖科技說期待和你分享更多最新科技突破。


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