

弄湿后,许多毛发哺乳动物——尤其是狗——会抖掉身上的多余水分。科学家们现在正逐步了解“湿狗抖动”背后的神经机制。哈佛医学院霍华德休斯医学研究所的研究人员利用实验室小鼠发现,这种行为是由皮肤中特定机械感受器的激活触发的。相关研究结果已详细刊登在11月7日《科学》杂志上的一篇研究论文中。
湿狗抖动是清除毛发水分,以及可能消除刺激物、毛发缠结和寄生虫的有效方式。在颈部和背部等不易通过舔舐或自我梳理的区域,这种方式尤为有效。毛发哺乳动物拥有超过12种感觉神经元,每种神经元都有其特定的功能,用于感知和解释各种感觉并触发如抖动等反应。尽管这种行为在多种物种中都很常见,但其背后的神经机制却在很大程度上未被探索。
在这项新研究中,研究团队重点关注了一种名为C纤维低阈值机械感受器(C-LTMRs)的超敏感触觉感受器。这些感受器围绕毛囊工作,并与愉悦的情感触觉相关。
首先,研究团队对小鼠的背部和颈部施加了多种类型的刺激,如油和水。在施加刺激后,团队观察了多种机械感受神经元的反应。
随后,研究团队通过去除大部分C-LTMRs对部分小鼠进行了基因改造。移除这些感受器后,小鼠停止了抖动,这表明它们对于触发湿狗抖动至关重要的感觉的控制至关重要。
接下来,他们探索了C-LTMRs的信号如何在小鼠的神经系统中传输。他们将这一通路追溯到脊髓中的一组神经元。这条神经通路连接到导旁核——大脑中负责处理疼痛、触觉和温度的区域。然后,研究团队改变了神经元,使其能够通过光控开关。这阻断了脊髓神经元的活动,并使他们能够绘制出感觉神经元传输路径的图谱。
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与对照组小鼠相比,经过改造的小鼠抖动次数减少了58%。阻断大脑疼痛、触觉和温度区域的活动也产生了类似的结果。对照组小鼠继续正常地抓挠和梳理自己,这表明这是专门针对湿狗抖动的神经回路。
根据研究结果,C-LTMRs是湿狗抖动背后的关键感觉参与者。对这种常见行为的未来研究可以探讨是否过活跃的C-LTMRs会加剧猫的抽搐性皮肤综合征等疾病。这是一种猫科动物突然撕扯皮肤并过度抽搐的疾病。这些研究还可以用于研究人类皮肤过敏。