【果壳网专访】陈宙峰:我痒,故我在

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你会痒吗?人为什么会越挠越痒(果壳科学人的报道戳这里)。今年10月,《神经元》(Neuron)杂志上的一篇论文解释了人挠痒痒时为什么会越挠越痒,论文的作者是华盛顿大学痒觉研究中心的主任陈宙峰。

陈宙峰早先曾在武汉大学学习,在德克萨斯大学健康科学中心取得博士学位后,又继续在加州理工学院开展博士后研究工作。2000年起,他开始在华盛顿大学医学院疼痛研究中心工作。2007年,陈宙峰带领的研究团队宣布在小鼠脊髓发现了首个痒基因。2009年,他的团队又宣布发现了专门传递痒觉的神经元,这一发现终结了科研界长久以来,关于痒觉和痛觉是不是一回事的争论。随着这些发现的公布,痒觉研究异军突起,成为近年来神经科学一个热点。在陈宙峰的带领下,华盛顿大学成立了世界首个痒觉研究中心 ,他也成为了该领域研究的领军人物。

痒不是一件令人愉悦的事情,也不是一件很简单的事。关于痒,果壳网科学人帮你问世界上最懂痒的人。

研究痒,可是有专业的!

科学人:您之前的研究领域是什么?您是如何转向痒觉研究,并创立了世界首个痒觉研究中心的?

陈宙峰:我之前的研究主要是痛觉和神经发育,我们一直在寻找脊髓中和痛觉有关的基因。之前人们一直认为痛觉和痒觉是一回事,直到2007年时,我们首次在脊髓中发现专门传递痒觉的受体——胃泌素释放肽受体(gastrin-releasing peptide receptor,GRPR)。当时我们在研究中发现,注射胃泌素释放肽之后小鼠会抓挠,我们认为这可能和痒觉有关。在我们之前,人们并没有想到用遗传学和分子生物学的方法来研究痒觉。我们的研究发表之后,一些人受到启发,越来越多的人开始对痒觉的研究。在当时,世界上已经有了很多痛觉研究中心,但是还没有专门的痒觉研究中心,而且关注痒觉的也主要是皮肤科医生和个别研究疼痛的学者,相关的基础研究并不多。但实际上,痒的根本问题,是一个神经回路的问题。人的躯体感受传导信息,比如痛觉等,因为没有很好的小鼠模型,很难知道研究的成果和人的疼痛有多大相关。相比之下,同样的致痒物,在人和小鼠里,都会引起搔痒行为,这实际上是个很大的研究优势。所以,很多人可能觉得研究痒微不足道,其实,我们可以用痒做为一个模式,探索一些神经感知系统的最基本的原理。

科学人:你的痒觉研究中心的主要研究内容是什么?

陈宙峰:我们中心既有皮肤科医生从病人角度开展研究,也有像我这样从神经等方面着手的。我们每个实验室研究的方向和角度不同,因为实际上,痒觉背后的神经机制非常复杂,我们中心的研究人员,从皮肤,免疫,炎症开始,直到大脑对痒的感受,进行比较全面的研究。

科学人:任何感觉,比如痛觉都存在明显的个体差异,在你的研究中你是如何克服这种差异的,怎么评价是痒还是不痒呢?如何评价痒觉的程度?

陈宙峰:小鼠痒或不痒是很好区别的:一旦感到痒小鼠就会抓挠。小鼠和人在很多方面都很像,小鼠之间的个体差异也很大。克服差异的方式就是做对照,再用统计学的方法来对数据进行分析。至于痒的程度,我们会通过计算小鼠一段时间内抓痒的次数来评判。我们选取的致痒物质,比如组胺和喹啉,都是在人身上能引起痒觉的。 

被注射了致痒物质的小鼠会频繁地抓痒。图片来源:nydailynews.com

科学人:您的研究目前有什么临床应用?

陈宙峰:目前还没有,我们主要进行的是基础研究。因为从基础向临床应用转化会涉及到转化科学,比如针对痒基因的药物筛选或设计,药物毒理测验,人体试验等等,需要大量的人力和物力,进行专门的研究。目前我们的研究都是在小鼠身上进行的,离临床还有一定距离,短期内或许还不会在人身上实验。

我痒,故我在

科学人:痒这件事,对人类有什么重要的意义吗?

陈宙峰:很多人认为,痒对人类可以有,也可以没有。现在大家住在空调房里,没有蚊子,臭虫的地方,好像有没有痒觉无所谓。可是,人类大部分或许还生活在周遭都还不是很卫生的环境里,用痒觉的保护机制来提醒自己,还是很有意义的。印象很深的是,今夏在北京参观某著名研究所时,这还是位于北京最中心最热闹的地方,不知不觉发现手脚突然奇痒起来,一看身上起了好些个红肿块,原来在经过某个屋子时,被一群凶猛蚊子盯上了。这件事也说明,我痒,蚊子在。也可以说,只要蚊子还在,痒对人类就有重要意义。

科学人:那其他动物会不会感到痒?

陈宙峰:我们无法知道动物感觉的是不是和我们一样的“痒”,只能从动物的行为来判断,比如小鼠会抓挠。这种抓挠有时候不一定是痒引起,疼痛、精神问题等都可能引起抓痒。不过,动物一定会有与“痒”类似的感觉。因为这种感觉会引起抓挠,通过这种行为,动物可以把皮肤表面的寄生虫或者有害的附着物清除。所以实际上,和痛一样,“痒”是一个信号,是一种特殊的提醒、保护机制,它能告诉你有对你“不好”的东西附着在皮肤表面,需要清除,而这是所有的动物都会面临的问题。

“痒”和“痛”一样,是一个信号,是一种特殊的提醒、保护机制,因此有理由相信,很多动物也会有类似的感觉和抓挠行为。图片来源:paws-and-effect.com

科学人:所以只有皮肤能感觉到痒?

陈宙峰:实际上痒是大脑的一种感觉,涉及到具体的神经通路。有一些神经性的瘙痒,就和皮肤完全没关系。有的人被截肢后,在没有手脚的地方,有时还会感受到痒,想去抓而不得,这种“幻肢痒” (phantom itch), 就是一个很好的例子。病人在某种情况下激活了脑子的痒神经通路,就会感到痒,但是抓挠皮肤也没用。此外,很多疾病,比如肾病、肝病也会引起痒。还有,你有点痒的时候,如果集中精力去想它,就会越想越痒。所以说,痒既可以从外部刺激引起,也可以从内部产生。

科学人:为什么看到别人挠痒痒,或者甚至看到“痒”这个字就会觉得痒痒?挠痒痒也会传染么?

陈宙峰:“我痒,你挠“,这也是痒特别有意思的地方。痒的传染性,已经知道很久了。 有一个实验,放抓痒的电影,下面的观众看着看着,都会不由自主地跟着抓痒。脑影像扫描显示,观看挠痒行为的人,有一些脑区域会被激活。这也许和身体里的镜像神经元(编者注:指动物在执行某个行为以及观察其他个体执行同一行为时,会被激活的神经元)有关。20世纪90年代的研究中发现,猴子看到人或者其他猴子抓东西,脑子里的一些神经元就会放电。打哈欠传染的原理应该类似。通俗的说,有时候看到别人跳广场舞,你也会跃跃欲试,想跳起来。这种互相传染模仿是动物界普遍存在行为。 

人们经常会因为看到别人打哈欠而自己也想打哈欠,这都和身体里的镜像神经元有关。图片来源:io9.com

科学人:痒有不同的种类吗?被蚊子叮了之后的痒,和被人咯吱的痒是否一样?

陈宙峰:有不同的种类,比如有的痒抓起来很舒服,有的抓起来,好像没有什么用。 有些痒是依赖组胺的,有的不是。很多常见过敏引起的痒,花粉过敏,眼睛痒等,被蚊子叮了之后的痒,用抗组胺药,象肤轻松,扑尔敏等,就好了。这些痒和被人咯吱的痒是完全不一样的。蚊子叮咬引起的痒是激活了痒基因——也就是GPRP基因,再通过表达GPRP的神经元将这种感觉传递到大脑。整个过程有着很具体的神经通路,是一种实实在在的感觉;而后者则是情感方面的,是大脑认知上一种更高层次的感觉。实际上,被咯吱的人往往是别人还没碰到之前,就会感到“痒”。这是一种由想象引起的”痒”的反应,因此,这种痒的感觉和我们所说的躯体感觉的痒并不是一回事。

科学人:那文化中的“痒”,比如心里痒痒、七年之痒,是否有科学层面的意义?

陈宙峰:当你的感到痒时,你会有一种强烈的冲动去抓挠。这种强烈想做某件事的感觉,进而转化为心理上一种迫切的意愿,最后变成了文化上的东西,以表达人们强烈的愿望。心里痒痒,其实是脑里痒痒。 这些用法,是基于日常生活中对痒的感受的一种文化上的表述。

科学人:您做得研究这么有趣,平时会参与科学传播吗?

陈宙峰:我之前没有写过科普文章,应邀给饶毅编著的一本关于脑的科普书写的一篇科普文章算是第一次尝试吧。好久没有写中文了,我打字很慢,也因此这篇采访拖了很久。我平时浏览些科普文章,主要了解不是自己领域的最新或有意思的科研进展。《神经元》发表我们的文章后,很多媒体感兴趣,报道很多。像我这么接受你的采访,也算是参与科学传播的一种方式吧?(编辑:wuou)

文章题图:陈宙峰提供

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