中青报·中青网采访人员 邱晨辉
想象一下 , 在炎热的夏日 , 当你赤脚走过草坪 , 你可以感受太阳的热力 , 风的抚摸 , 以及脚下的每一片草叶 。 这些对于温度、触摸和运动的印象 , 是几乎每个人都可以感受得到的 。
不过 , 这些热或冷 , 硬或软 , 疼痛或压迫 , 是怎么来的?这些感知是哪些神经导致的 , 它又是如何启动的?人类却不得而知 。
2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者要解决的 , 就是这个问题 。 北京时间10月4日 , 这一奖项揭晓 , 授予美国科学家大卫·朱利叶斯(David Julius)和阿登·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian) , 以表彰他们在“发现温度和触觉感受器”方面的贡献 。
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今年诺贝尔奖获得者的开创性发现 , 解释了热、冷和触觉如何在我们的神经系统中触发信号 。 获奖者发现的离子通道对许多生理过程和疾病至关重要 。 图片来自诺奖官网
来自诺贝尔奖委员会的说法是:两位科学家的突破性发现 , 引领了一系列密集的研究活动 , 让人们对神经系统如何感知热、冷和机械刺激的理解迅速加快 。
此前呼声较高的mRNA(信使核糖核酸)技术 , 则今年与诺贝尔生理学或医学奖无缘 。 mRNA技术在抗击新冠疫情中发挥了强大力量 。 在刚刚过去的9月 , 该技术还先后摘得两大重量级奖项 , 分别为科学突破奖的生命科学奖 , 以及被誉为“诺奖风向标”的拉斯克奖临床医学研究奖 。
不过 , 今年诺贝尔生理学或医学奖所研究的领域 , 似乎和人类生存关系更为紧密:眼睛如何检测光线 , 声波如何影响我们的内耳 , 不同的化合物如何与我们鼻子和嘴巴中的感受器相互作用 , 产生嗅觉和味觉?几千年来 , 人类面临的一大谜题 , 就是我们如何感知所处的环境 。
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描绘哲学家勒内·笛卡尔设想中热量如何向大脑发送机械信号的插图 。 图片来自诺奖官网
在17世纪 , 哲学家勒内·笛卡尔设想 , 可以将皮肤的不同部分与大脑连接起来 。 通过这种机制 , 接触明火的脚 , 会向大脑发送机械信号 。 后来的发现表明 , 人体存在特化的感觉神经元 , 能记录我们周围环境的变化 。
科学家约瑟夫·厄兰格和赫伯特·加瑟因发现 , 机体存在不同类型的感觉神经纤维 , 能对不同刺激作出反应 , 例如对疼痛和非疼痛触摸的反应 , 他们二人因此获得了 1944年诺贝尔生理学或医学奖 。
从那时起 , 科学家已经证明 , 神经细胞已经高度特化 , 以检测和转导不同类型的刺激 , 人类因此能够对周围的环境进行细微地感知 。 例如 , 人们通过指尖 , 可以感受表面纹理的差异 , 也能辨别令人愉悦的温暖和令人痛苦的灼烧 。
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