沉默「第六感」之谜( 三 )
© ResearchGate没有了piezo2 , 萨娜和索森两姐妹就无法感知轻微触碰 , 尤其是作用在她们双手和手指上的那些 。 索森告诉我 , 她把手伸进钱包后 , “觉得手上拿到了东西就把手抽出来 , 结果却发现空无一物 。 ”她无法感知物体 , 也不知道自己双手的位置 。 因此 , 如果她不盯着钱包看的话 , 它就很可能像是黑洞一样 。不过 , 这两姐妹可以感受冷和热 , 也能感知压力 , 对疼痛也有感觉 。 值得注意的是 , 她们还能感受到尖锐 。索森的爱好是锐器射击(“为了释放压力”) , 并且在武器的扳机上装了一个边缘尖锐的长方形物体 。 这样一来 , 当她的手指碰到这个尖锐边缘时 , 就能感觉到并扣下扳机 。那种刺痛的感觉肯定是通过piezo2以外的感受器进入神经系统的 。 “我们无法从分子层面上理解究竟是什么在你感到刺痛时激活了相关神经元 , ”切斯勒说 。这很是令人惊讶 。 踩到乐高积木造成的剧烈疼痛感究竟如何进入我们的神经系统 , 这在2019年竟然还是个问题 。Piezo2缺失的患者可以感受到那种刺痛 , 但他们无法感受到另一种触觉异常性疼痛(tactile allodynia) 。 这种疼痛是说 , 正常情况下令人愉悦的轻微触碰感觉也变得痛苦起来 。 (实验室里 , 研究人员用辣椒素擦拭皮肤以产生这种触觉异常性疼痛 , 而辣椒素就是辣椒中的辛辣化学物质 。 )另一个谜团是:缺少piezo2的患者能够感受到带有毛发的皮肤被轻抚 , 比如手臂上的皮肤 , 但奇怪的是 , 他们似乎感受不到单根毛发的运动 。 “我们不清楚这是为什么 , ”切斯勒说 。 这就是说:神经科学还没有完全弄清楚感官是怎么在身体中产生的 。正是这些研究成果带来了诸多实际应用 , 也就是治疗疼痛的新方法 。 科学家希望下一步能识别给身体带来物理感官的各种感受器 , 然后或是学着增强它们 , 或是在引起疼痛的时候关闭它们 。“这就是每个疼痛研究者的梦想 , ”切斯勒说 , “我们现在研究疼痛的这些方法还相当粗糙 , 未来可以摆脱这些相对低级的方式 , 从更有体系的角度理解疼痛这个问题吗?”认识方式的升级意义重大 , 例如 , 如果不知道与刺痛有关的感受器 , 当然就无法设计出关闭这种感受器的药物 。本体感受之谜触觉很是复杂 , 但本体感受可能比触觉还要复杂 。 不过 , 在研究本体感受的过程中 , 研究人员可能还会得到远超人体范畴的发现和应用 。人体所有肌肉的深处都是一种叫作“肌梭”的纤维 。 这些纤维和神经束记录着肌肉伸展情况 。 没错 , 你会在紫萼肌肉束的神经末梢上找到piezo2 。 这部分肌肉伸展时 , 其他肌肉就会收缩 , 接着peizo2就会把所有这些信息传输到脊髓上以确定四肢的位置 。
© WebStockReview我们身体中的每块肌肉无时无刻不在释放这类信息 , 堪称神奇 。 神经系统在没有意识参与的情况下 , 通过某种方式处理了大量数据 。 要是这些信息的处理需要意识的参与会怎么样?你肯定会因为信息过载而发疯 。就想想坐直这个动作吧 。 坐直时 , 背部的所有肌肉都必须释放正确的信息以保证脊椎所有骨头排列成直线 。 那些缺少piezo2的病人就做不到这点 。 他们坐着时脊柱侧凸 , 因为他们的背部肌肉不会发出信息告诉大脑让脊椎所有骨头排成直线 。 (我听说 , 这些病人中有许多出生前在母亲子宫里就有胎位不正的情况 , 或者一生下来就有髋关节移位的问题——这就是本体感受缺失带来的基础性问题 。 )缺少了本体感受提供的基本输入 , 萨娜和索森必须努力集中精神才能避免迷失方向 。 萨娜说 , 有的时候 , 只是头发飘到眼前都能让她丢失身体的位置感 。 如果有人离她脸庞太近 , 挡住了周边视线 , 也会出现类似的情况 。 这就意味着 , 如果她想亲吻别人 , 就要极度努力地集中注意力 。大脑如此轻松地把所有本体感受信息源整合到了一起 , 它是怎么做到的?这仍然是一个相当大的谜团 。“最神奇的地方是 , 大脑对这些信息的处理相当灵活 , ”霍华德·休斯医学研究院专事本体感受研究的神经科学家亚当·汉特曼(Adam Hantman)说,“你可以要求我伸手拿这个茶杯 , 并且说 , ‘用你之前没用过的方式’ 。 而我呢 , 可以在完全没有事先演练过的前提下 , 双手上下颠倒、放到背后并且够到茶杯 。 我这辈子之前绝对没有做过这个动作 , 现在却可以不加演练地轻松做到 。 ”此外 , 这项研究中还有很多优雅的“并发症”仍旧没有为科学家研究透彻 。科学家普遍把触觉和本体感受视作不同系统 。 “但这两种感官在某种程度上是重叠的 , ”哥伦比亚大学研究本体感受的神经学研究者若日尼·德努伊基(Joriene De Nooij)说 。 皮肤中的感受器有助于我们掌握四肢的位置 。 “行走时 , 你每迈一步 , 脚上的所有这些压力感受器都会激活 , ”她说 。 这就给大脑传递了身体的位置信息 。有很多很多的输入进入我们的感官系统 , 它们给予我们反馈并且告知大脑身体在干什么 。 “了解这些大脑工作机制——它用何种算法建立这些模型并加以利用——有助于我们建造更好的机器 , ”汉特曼说 。尤为重要的是 , 研究人员可以借此制造由患者神经系统直接控制的更好的假肢 。 “目前 , 这类机器从大脑中获取信号并且驱使假肢运动的功能已经非常强大 , ”他说 , “但我们现在还没能做到从假肢拿回感官反馈信息 , 也就是没能形成闭环 , 完美地结束这整件工作 。 ”大脑还会做另一件涉及本体感受且研究人员极其想要了解的事:它是如何做到补偿信息缺失的?就比如萨娜和索森案例中碰到的那样 。大脑可以做到的最为重要的事肌肉束和其他神经末梢解释了本体感受在体内的工作方式 , 但更为奇怪的是这种感官如何在我们脑海中显现 。我一直在思考闭上眼睛伸手够物件时会发生什么 。 我面前桌子上有一个玻璃杯 , 哪怕闭着眼睛我也能抓住它 。 我努力集中注意力思考玻璃杯在空间中的位置 , 并且剖析这番思绪:此时此刻我到底经历了什么?
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