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感受器|2021年诺贝尔生理学或医学奖——破解人类感知之谜

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 。
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 。
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 。
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 。
不过 ， 科学家仍有一个尚未解决的基本问题：温度和机械刺激 ， 如何在神经系统中被转化为电脉冲？
在20世纪90年代后期 ， 大卫·朱利叶斯在美国加利福尼亚大学旧金山分校 ， 对化合物辣椒素如何引发“接触辣椒时的灼烧感”的分析时 ， 看到了“胜利的曙光” 。
彼时 ， 科学家已经知道 ， 辣椒素可以激活引起疼痛感受的神经细胞 ， 但这种化学物质具体如何起到作用 ， 仍是未解之谜 。
朱利叶斯和同事创建了一个包含数百万个DNA片段的资料库 ， 这些片段对应感觉神经元表达的基因 ， 它们可以对疼痛、热和触觉作出反应 。 经过大量的工作和艰苦的搜索 ， 他们确定了一个能够使细胞对辣椒素敏感的基因——机体感受辣椒素的基因 ， 就这样被发现了！
【感受器|2021年诺贝尔生理学或医学奖——破解人类感知之谜】

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