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澳洲幸运5官网(www.a55555.net):2021诺贝尔心理学或医学奖刚刚揭晓!他们让我们明白身体若何感知天下

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分类:科技

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�药明康德内容团队编辑

北京时间10月4日 ri[下昼,2021年诺贝尔心理学或医学奖揭晓。加州大学旧金山分校(UCSF)的David Julius教授与斯克里普斯研究所的‘de’Ardem Patapoutian教授因在“发【fa】现感知温度和‘he’触觉的受体”上的突出孝顺,斩获殊荣。正如诺奖委员会所说的那样,他们的事情,不仅让我们明白身体若何感知这个{ge}天下,更为我们带来了多款治疗疼痛的药物,造福人类。

我们若何感知天下?

我们若何感知周围环境,这是人类面临的一大谜题。感受背后“hou”的机理,数千年来一『yi』直在引发我们的好奇。好比,眼睛若何感受光线,声音若何影响内耳,差其余化合物又若何与我们鼻腔和口腔中的受体相互作用、发生嗅觉和味“wei”觉。我们还用其他方式感受着周围的天下。试想你在一个炎热的夏日光脚走过一片草坪 ping[。你能〖neng〗感应太阳的热气、风的吹拂、另有脚底的那一片片草叶。温度、触觉和运动发生的印象,对于我们顺应周围这个不停变迁的天下至关主要。

▲笛卡尔的理论(图片泉源:参考资料[1])

十七世纪「ji」,哲学家勒内〖nei〗・笛卡尔提出皮肤的差异部位上有线条 tiao[与大脑相连。于是,一只脚接触了明火,就会向大脑发送一个机械信号。之后的发现展现了特化的感受神经元,专门纪录周围环境中的转变。1944年,Joseph Erlanger教授和Herbert Gasser教授〖shou〗获得了诺贝尔心理学或医学奖,他们的成就是发现了差异类型的感受神经纤维,它们各自能对差其余刺激做出反映,好比疼痛的触觉和不痛的触觉。在那之后,研究又指入迷经细胞在感受和传导差其余刺激方面是高度特化的,由此使我们发生对环境的细微知觉,好比,我们的指(zhi)尖能感受差异质地的区别 bie[,我们的皮肤还能区分使人愉悦的温温顺令人疼痛的高温。

在今日两名诺《nuo》奖得主的突破性发现之前,对于神经系统若何感受并剖析周围环境(jing),我们的明白还包罗一个基本的未解之谜:温度刺激和机械刺激,是若何在神经系统内转化为电脉冲的?

心里有数

20世纪90年月末,美国加州大学旧金山分校《xiao》的David Julius教授试(shi)图剖析化合物辣椒素若何在我‘wo’们接触辣椒时引发灼烧感。在这个历程中,他看到了取得重大发现的可能性。

那时人们已经 jing[知道,辣椒素可以激活引起痛觉的神经元,但它施展作用的机制一直是一个未解之谜。Julius教授和同事确立了一个包罗数百万个DNA片断的数据库,这些DNA片断对应的‘de’是在感受神经元《yuan》中表达的基因,它们可以对疼痛、热、触觉作出反映。

Julius团队提出假说以为,这个数据库中就包罗了编码能对辣椒素作出响应〖ying〗的卵白质的DNA片断。他们在通常不与辣椒素反映的细胞中表达了这个库中的单个基因。经由漫长而艰辛的征采,Julius教授团队终〖zhong〗于找到了一个能够使细胞对辣椒素敏感的基因。也就「jiu」是说,能感知辣椒素的〖de〗基因被发「fa」现『xian』了!随后的进一步研究解释,这种新发现的基因能编码一种全新的离子通道卵白,这个新发现的辣椒素受体随后被命名为TRPV1。当Julius教授在研究这种《zhong》卵白质若何感知热量时,他意识到,他无意间发现了一种热敏受体――在感受痛觉的温度下,受体被激活了。

▲Julius教授使用辣椒中的辣椒素找到了TRPV1,这是一种能被疼痛时的热量激活的离子通道。往后,更多相关的离子通道陆续被找到。现在,我们能够明白差『cha』其余温度‘du’若何在神经系统中诱导发生电信号。(图片泉源:参考资料[1])

TRPV1的发现无疑是一项重大突破,它也为展现其他温度感应受体提供了〖liao〗线索。Julius教授和Patapoutian教授厥后划分自力地使用薄荷醇判别出TRPM8,这是一种在严寒时能被激活的受体。其他与TRPV1和TRPM8相关的离子通道也陆续被发现,它们能在一系列差其余温度下被激活。大量实验室继『ji』续相关研究,研究职员使用经由基因编辑删去 qu[上述新『xin』发现基因的小鼠,来研究这些通道在热感知中的作用。TRPV1的发现是一项重大突破,使我们能够领会温度差异若何在神经系统中发生电信号。

压力山大

只管感受温度的机制在科学〖xue〗家们的探索下逐渐明晰,然则『ze』机械性刺激能若何转换成触觉和压力,仍然是个不解之(zhi)谜。之前,研究“jiu”者们已经发现了细菌里的机械性感受器,但脊椎动物中的机制却始终没有获得说明。在斯克里普斯研究所事情的Ardem Patapoutian教授刻意在这一领域上做出突破。

Patapoutian教授和互助者首先发现了能够在被微针穿刺时释放电信号的细胞系。他们推测能被机械性外力刺激的受体是离子通道,接下来他们一共筛选出72种编码受体的候选基因,然后挨个对其举行激活,用于找到真正和机械性感受相关的基因。在大量的事情后, Patapoutian教授和同事终于找到了他们的谜底:这个基因被缄默时,会使得细胞不再对微针的刺激具备敏感度。

▲Patapoutian教授通过培育对机械压力敏感的细胞找「zhao」到了会被机械力激【ji】活的离子通道。这些事情带来了Piezo1和Piezo2的发现(图片泉源:参考资料[1])

一个全新的离子通道被发现了,并被命名为Piezo1,以希腊语中的压力为名。通过与Piezo1的相似性比对,第二个相关基因也被发现了,被命名为Piezo2。感受神经元会表达高水平的Piezo2,尔后续的研究进一步证实了两者都是离子通道,可以被细胞膜外面的压力给激活。

Patapoutian教授的发现带来了一系列的论文揭晓事情,他们证实晰Piezo2离子通道对触觉感受至关主要。另外,Piezo2对身体姿势和运动的感受也异常要害。在未来的事情中,Piezo1和Piezo2还被证实对心理历程有很大作用,包罗血压、呼吸和膀胱控制等〖deng〗。

总结

▲今日发现的意义(图片泉源:参考资料[1])

诺奖委员会指出,这两位诺「nuo」奖得主在TRPV1、TRPM8、以及Piezo通道上的突破性孝顺,不仅让我们知道人体若何感知冷热,感知触觉,从而明白身边的天下,后续的研究还为我们带来了更多心理上『shang』的洞见,也被用于开发多种治疗疾病的药物,实着实在将科学转化为了造福病患的工具。能收获今年的诺贝尔心理学或医学奖,正是对他们所做孝顺的最好认可!

参考资料:

[1] The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2021, Retrieved October 4, 2021, from https://www.nobelprize.org/uploads/2021/10/press-medicineprize2021.pdf

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      2021-10-22 15:15:45 

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    2021-11-04 00:00:58 

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    2021-11-24 00:05:28 

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