十大科技进展

银河娱乐澳门娱乐网站老品牌首届十大科技进展获得者徐天乐

十大科技进展

【项目名称】

中脑奖赏中枢的痒觉信息处理机制

【项目负责人】

徐天乐

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【项目完成人】

徐天乐 胡霁 刘明刚 苏鑫裕 陈明

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【项目完成单位】

银河娱乐澳门娱乐网站老品牌,上海科技大学

【项目简介】

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众所周知,痒觉是一种能够引起抓挠欲望的不愉快的感觉,大多数皮肤性疾病和一些系统性疾病都伴随着严重的瘙痒症状。痒觉产生后除了引起难受厌恶的感觉之外,抓挠后还会产生很舒服的愉悦感,并形成一种越挠越痒—越痒越想挠的恶性循环。然而目前有关痒觉的研究大多集中在外周和脊髓水平,关于痒觉在大脑如何进行信息处理、编码和加工的研究相对较少。另外,相比分子和细胞水平,在环路和网络水平的痒觉研究寥寥无几,而介导痒觉不同体验组分的神经环路基础更属未知。基于以上对研究现状的剖析,项目组率先探讨了中脑腹侧被盖区(Ventral Tegmental Area, VTA)不同类型的神经元在痒觉不同组分中的贡献及其工作机制。

在该研究中,项目组通过综合应用多种转基因小鼠、活体动物在体钙成像光纤记录、光遗传学操控、膜片钳电生理等神经科学先进技术,结合自发设计的精巧行为学范式,率先探讨了“痒并快乐”的神经生物学机制。研究发现,痒觉刺激引起VTA脑区GABA能神经元和多巴胺能神经元不同时程的激活反应。GABA能神经元即时激活,与小鼠的抓挠几乎同时,并通过编码痒觉引起的厌恶成分来驱动小鼠的抓挠;而多巴胺神经元则出现了延时激活,并通过介导抓挠带来的愉悦感进一步促进和维持了小鼠的抓挠。这两类神经元不同的反应模式和不同的调控方式贡献了瘙痒-抓挠这一循环的形成和维持。这项研究从新的角度揭示了瘙痒-抓挠-愈痒-愈挠循环形成和维持的神经环路机制,为加深理解痒觉的高位中枢发生原理提供了理论依据和科学支撑,也为临床上慢性瘙痒症病人的治疗提供了重要的思路线索和理论指导。

正如晚唐著名诗人杜牧的一首诗:“杜诗韩笔愁来读,似倩麻姑痒处搔”。读杜诗和韩文这样优美的文章,舒心爽气,就像仙女麻姑用她那纤长灵巧的手挠痒一般快乐。与此诗句有异曲同工之妙的是,美国诗人奥顿·纳什也曾这样描述:快乐就是挠到了所有的痒处。很多年前,人们已经有了这样的体验,并且在不经意间道出了真相。多年后,项目组从科学的角度阐明了“痒并快乐着”这一有意思的现象,并揭示了其背后的神经生物学机理。

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