近日，中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心孫衍剛研究組與徐寧龍研究組合作，解析了癢覺等軀體感覺在初級軀體感覺皮層的表征機(jī)制，同時(shí)揭示了癢覺感知的神經(jīng)機(jī)制。相關(guān)成果已發(fā)表于《神經(jīng)科學(xué)雜志》和《國家科學(xué)評論》。

　　軀體感覺包括痛覺、溫度覺、觸覺等不同的感覺模態(tài)，癢覺也是其中之一。癢覺是機(jī)體一種重要的保護(hù)機(jī)制，然而癢覺感知在大腦中的表征機(jī)制尚不明確。

　　此前研究發(fā)現(xiàn)，外周傳入神經(jīng)元對不同軀體感覺刺激表現(xiàn)出復(fù)雜的反應(yīng)特性，而大多脊髓神經(jīng)元又能同時(shí)被溫度覺、觸覺、癢覺和痛覺等軀體感覺刺激激活。為回答初級軀體感覺皮層如何編碼不同模態(tài)軀體感覺信息的問題，研究人員在給予實(shí)驗(yàn)小鼠癢覺、觸覺或溫度覺刺激的同時(shí)，利用在體雙光子鈣成像技術(shù)記錄了初級軀體感覺皮層神經(jīng)元的活動(dòng)。

　　研究顯示，部分初級軀體感覺皮層神經(jīng)元能穩(wěn)定響應(yīng)觸覺刺激或熱刺激。通過建立一種光遺傳誘導(dǎo)的精確控制感覺輸入的癢覺模型，研究人員發(fā)現(xiàn)了初級軀體感覺皮層神經(jīng)元編碼癢覺的時(shí)空特性和強(qiáng)度信息。進(jìn)一步，他們還發(fā)現(xiàn)初級軀體感覺皮層的神經(jīng)元群體編碼足夠多的信息來區(qū)分不同模態(tài)的軀體感覺。

　　研究還發(fā)現(xiàn)，在癢覺誘發(fā)的抓撓行為起始前，部分初級軀體感覺皮層神經(jīng)元活性上升。在抓撓起始前，一定比例的神經(jīng)元的鈣活動(dòng)可預(yù)測后續(xù)行為的發(fā)生，這提示這群初級軀體感覺皮層神經(jīng)元編碼癢覺感知。

　　相關(guān)研究在自由活動(dòng)的動(dòng)物中探究了初級軀體感覺皮層對癢覺感知的編碼機(jī)制，為深入理解大腦皮層對軀體感覺信息的處理和整合機(jī)制提供了重要基礎(chǔ)。

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwab218 、https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1445-21.2021