医院里，注射器的针尖闪着寒光猛地扎进肌肉，短暂的停留之后，带来一阵锥心的疼痛。和恋人手牵手漫步沙滩，有时候能够感受到彼此指尖那触电般的甜蜜感觉。

面对寒冷的冬日，或者炎炎的夏日，我们能够清楚地感受到温度带来的冷热刺激。感受疼痛，感知自我，感通世界，是我们最习以为常的能力。

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然而，这种能力究竟从何而来，又是如何发挥作用，自古以来一直是困扰人类的谜题。

感知外界的受体

我们知道人类主要有 5 种感觉，包括视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉，此外人类还具有感受冷热刺激的温觉及痛觉等。

但是人类是如何感知这些物理性的变化，自古以来一直是生物学层面难以解释的难题。

也许大家有这样的感觉，我们刚穿上衣服的时候会感觉到衣服的存在，刚穿上袜子的时候也能感觉到袜子的存在，刚戴上手表的时候能感觉到手表的存在，可是过了一段时间之后，这种感觉就会逐渐消失。说明我们有感知外界的能力，也有控制这种感知的能力，否则长时间无用的刺激会干扰到我们的注意力，而拥有这种控制感受的能力才是必须的。

感知冷、热和触觉的能力对于人类生存至关重要。在古代中国，也有对触觉简单的描述，《易传》中提到“寒暑相推而岁成焉”，《荀子》中提到“温润而泽，仁也”，《孟子》中说“文王视民如伤，以痛为爱”。在古代西方，亚里士多德也系统地描述了触觉感知，他把触觉置于经验感官的中心，认为触觉很可能是各种感觉能力的综合，是最基本最重要的感觉。

17 世纪哲学家勒内·笛卡儿（René Descartes）设想出将皮肤的不同部分与大脑连接起来的线，通过这种方式，人们接触明火的脚会向大脑发送相应的机械信号，这可能是对于感知的最初的想法。

18 世纪，法国哲学家埃蒂耶纳·博诺·德·孔狄亚克（Etienne Bonnot de Condillac）论述了触觉认知对人类智能的重要性，他认为触觉是感官世界的中心，其他的感官都是以触觉为基础复合而成的。

1944 年，约瑟夫·厄兰格（Joseph Erlanger）和赫伯特·加瑟（HerbertGasser）合作，将阴极射线示波器用于对神经动作电位的研究。

他们由于发现了对不同刺激做出反应的不同类型的感觉神经纤维而获得了诺贝尔生理学或医学奖。从此以后，触觉的神经生理学机制研究开始活跃起来，研究表明，触觉感知到的特征信息被转化成动作电位传递到大脑中，大脑的高级联合皮层对外界刺激进行精细分析，结合过去的经验，就会产生触觉认知。

之后的研究依旧继续进行，但是始终没有掀起太大的波澜，直到瑞典当地时间 2021 年 10 月 4 日，瑞典皇家科学院宣布将 2021 年诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国加利福尼亚大学的生理学家戴维·朱利叶斯（David Julies）教授与加利福尼亚州拉霍亚斯克利普斯研究所（ScrippsResearch）的亚美尼亚裔美籍神经科学家阿尔登·帕塔普蒂安（ArdemPatapoutian）教授，以表彰他们发现了温度和触觉的受体。我们这才对这种司空见惯的神奇过程有了更深层次的了解。

两位科学家发现了某些基因具有一些特殊的功能，可以加深我们对冷热触发皮肤感知的理解，也能够让我们知晓机械性的外力触发人体神经冲动的机制。

其中，具有特殊功能的受体包括：辣椒素受体 TRPV1（transient receptor potential vanilloid type 1）、冷和薄荷醇受体 TRPM8（transient receptor potential cation channel subfamily M member 8） 和 Piezo（希腊语“压力”），这些基因的突破性发现和对它们的研究过程，让我们知晓了人体内多种生理过程的机制，也能够有针对性地对慢性疼痛、呼吸系统疾病、神经系统疾病等提出诊疗的方案。

诺贝尔颁奖委员会称：“两位获奖者指出，在我们理解感官与环境之间复杂的相互作用时，存在着关键的缺失环节。他们的发现通过解释感知冷热和机械力的分子基础，从而解开了大自然的一个秘密，这是我们感知及与内外环境互动的基础。这些突破性的成果推动了感知领域的研究浪潮，使得我们对神经系统如何感知冷热和机械刺激的理解迅速增加。”

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转载自：原点阅读

作者：刘锐

来源：《给青少年讲生命科学》

责编：咕噜

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