老鼠不能呕吐,这对它们来说是个坏消息,对我们来说是个好消息

我们可以利用它们独特的才能来开发更好的化疗药物。

设想一下,有一个非常令人作呕的食物中毒的例子。你可能会试图忍住,但在某个时刻你一定会呕吐。但并非所有物种都有这么幸运——有一天,它们无法呕吐的能力可能会帮助人类更好地耐受那些让我们恶心但却能挽救生命的治疗方法,比如化疗。不幸的生物正是啮齿类动物。没错:老鼠不会吐。不要羡慕它们的幸运。你拥有呕吐的能力,可以排出你肠胃里那些令人作呕或有害的东西。老鼠无法吐出那些可能害死它们的东西,比如毒药。这对啮齿动物来说显然是个坏消息。但对于圭尔夫大学的行为神经科学家琳达·帕克来说,这是一个福音。帕克正试图弄清人类呕吐和恶心的根本原因,而不会呕吐的老鼠是她研究的关键。在大量恶心的啮齿动物的帮助下,帕克和她的同事们发现了一些事实,这些事实有一天可能会改善化疗患者以及其他遭受令人衰弱的恶心的人的生活。帕克花费大量时间研究“张嘴”(老鼠感到胃部不适时表现出的行为)。和人类一样,老鼠在感到厌恶时会张嘴和咧嘴,当它们尝到与疾病相关的味道时——实际上,任何不熟悉的味道——它们都会表现出这种行为,持续约 40 分钟。

这被称为条件性厌恶,自 20 世纪 50 年代以来,科学家们一直在研究它。当时,一位名叫约翰·加西亚的心理学家发现,暴露于辐射的老鼠在品尝了在接受剂量之前喝过的同样的甜水后,开始表现异常。他发现,这种厌恶是一种习得的、尽管是下意识的行为,并被称为加西亚效应(题外话:老鼠的呕吐行为绝对是你可能为自己命名的最佳自然现象)。

多年来,研究人员将这种行为缩小到恶心。当然,老鼠无法告诉研究人员它们感到恶心,但当老鼠摄入会使其他动物呕吐的物质时,它们会张嘴。所以这似乎是一个稳妥的猜测。

“老鼠是研究恶心的绝佳模型,”帕克说。事实上,正是这些使它们与众不同的特点,使它们成为优秀的实验伙伴。由于它们尝到任何不熟悉的味道都会感到恶心——即使该物质不会让它们生病——科学家们可以在不毒害大量老鼠的情况下诱发老鼠张嘴。(帕克认为,这种对新口味的过度反应正是因为老鼠无法呕吐,这使得吃任何不熟悉的东西都很危险。)帕克说,尽管老鼠的大脑接收到的信息与其他动物呕吐的信息相同,但它们的反应不同。“我们得到的是相同的信息输入,只是输出不同。”

这不仅仅是对厌倦了清理动物呕吐物的实验室工作人员的好消息。它让帕克这样的研究人员有机会在恶心转化为呕吐之前研究恶心的机制——这是研究这些独特地不呕吐的身体的一个短暂的 45 分钟窗口。

帕克明智地利用了这个窗口。2012 年,她和她的团队在患病生物的帮助下发现了大腦中产生恶心的部分。在此之前,科学家们发现血清素(一种被认为调节人类情绪的神经递质)有助于触发恶心。帕克和她的团队则怀疑,位于大脑中心、隐蔽在宁静的 Sylvian 裂缝中的岛叶皮层,有助于实现这一点。据信,它与维持人体基本功能有关:例如控制心跳或无数让肺部呼吸的信号等生存必需品。它还被认为控制着人类的反应,如打喷嚏,以及你猜对了,就是那个“五彩缤纷的呕吐”

该团队给老鼠注射激活岛叶皮层血清素-3 受体的药物,并与注射血清素-3 阻滞剂的老鼠结果进行比较。激活岛叶皮层中接收来自肠道信号的区域的血清素,会导致老鼠呕吐;而阻断它则会抑制这种反射。

这一见解远远不是一个令人毛骨悚然的思想实验。现在团队知道大脑的哪个部分会导致恶心,他们就可以寻找治疗方法。

帕克有一个初步想法:她正在试图弄清楚激活身体内源性大麻素系统是否可以阻止似乎引起恶血清素的升高。身体利用该系统来维持激素平衡,如果这个名字让你联想到绿色植物,你猜对了。大麻中的化学物质与此完美结合,人类大脑中天然产生的模仿大麻的化学物质也是如此。帕克将内源性大麻素系统比作身体的刹车。它调节能量,并且关键在于,它可以减少身体产生血清素等化学物质。

到目前为止,帕克和她的团队已经证明,在生大麻中发现的一种化合物——大麻二酚酸,可以抑制老鼠张嘴的行为。大麻二酚,也就是 CBD,也有同样的效果。可以获得医用大麻的人可以利用大麻来缓解恶心,但其抑制恶心的能力尚未得到很好的理解。借助微透析——一种在恶心发作期间从张嘴的老鼠体内提取少量液体的技术——帕克团队正在弄清楚这两种物质如何影响体内血清素的产生。由于人类和老鼠拥有大部分相同的大脑结构,帕克认为她的研究也可以应用于恶心的人。

然而,这并不一定意味着大麻是让你感觉不会呕吐的关键。“这种植物有超过 100 种化合物,”帕克说,“我的意思是,我们一无所知。只有大约 10 到 15 种化合物被研究过,而且大多数研究都非常肤浅。”像帕克这样的研究人员只看到了那片绿色冰山的一角——但也许有一天,它将有助于让感到厌恶的老鼠和那些努力摄入关键药物的人们获得更好的生活质量。

 

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Erin Blakemore

撰稿人

Erin Blakemore是一位来自科罗拉多州博尔德的自由记者。作为一名记者超过15年,她报道过从太平间里的瑜伽老师到冷战时期的考古学,再到COVID-19大流行期间糖尿病病例神秘增加等各种内容。她的科学、健康和历史方面的作品曾出现在《国家地理》、《史密森尼学会杂志》、《大西洋月刊》、《时代》周刊、NPR等刊物上。


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