研究探索大脑如何感知温度
俄克拉荷马大学生物科学学院副教授克里斯蒂安·莱蒙博士在吃冰镇薄荷饼干时经常会想到温度感觉和大脑。现在,他的实验室研究口腔温度感知的研究已发表在《神经科学杂志》上。
在他们的研究中,莱蒙的团队研究了口腔中的冷感受器如何被冷却温度激活,这些信号如何传输到大脑以及这些传输如何产生凉爽的感觉。
“这些受体对冷却温度有反应,但也会被薄荷植物中的薄荷醇激活。这一特性可能就是为什么薄荷饼干的味道在冷吃时会显得增强的原因,”他说。“虽然有时被称为寒冷和薄荷醇受体,但它是“技术上称为 TRPM8。当温度低于核心体温几步时,这些受体就会开始激活。”
根据先前的研究,TRPM8受体在低于约86华氏度(30摄氏度)的温度下会被激活,并且会受到接近50华氏度(10摄氏度)的较冷温度的强烈刺激。
他说:“我们的研究发现,在小鼠模型中从基因上去除 TRPM8 受体会降低大脑对口腔中温和冷却的反应,而对明显较冷的温度的反应部分保持不变。”“有趣的是,这个过程也影响了大脑对口腔中温和冷却的反应。” “我们发现,如果没有 TRPM8 受体的输入,大脑对温暖的反应就会下降到凉爽的范围,从本质上来说,大脑的反应会让较冷的温度看起来更温暖。”
Lemon 的团队推测,当 TRPM8 被沉默时,大脑可能会混淆或“模糊”凉爽和温暖的感觉。为了探索这个想法,他们精确控制所消耗液体的温度以监测口腔温度偏好行为。这些结果比较了温度信息的方式来自口腔中 TRPM8 受体的信号沿着神经纤维进入大脑,并影响大脑如何解释这些信号。
“我们发现,具有完整 TRPM8 受体的对照组更喜欢喝温和的凉水和较冷的液体,并避免喝温热的液体。然而,那些没有 TRPM8 受体的人会避免采样温暖和温和的冷液体,”他说。 “这种对凉爽和温暖温度的常见反应与我们在 TRPM8 沉默小鼠的大脑反应中观察到的温度范围的模糊一致。这种受体似乎是大脑正确识别口腔内温暖温度并将其与冷却区分开来所必需的。”
基于这些发现,并且由于温度是口腔感觉的重要组成部分,Lemon 的团队计划探索来自 TRPM8 和其他途径的温度感觉信号如何影响味觉和饮食偏好。他们相信这有助于了解温度传感在独特的健康相关环境中的作用。
他说:“将我们的研究结果与其他实验室和其他论文的研究结果相结合,将开始告诉我们温度识别在不同环境下如何在大脑中发挥作用的基础知识。” “大脑中仍然有很多我们不明白的谜团,但像我们这样的研究中定义的基本原理是未来发现的基石。”
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