经典回顾痒的科学奥秘:从但丁、拿破仑到痒基因
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我痒,我挠,故我在。痒是一种感受,很多人以为来自皮肤,其实源于大脑。痒的定义,就是一种让人很不舒服,因而产生强烈的抓挠的欲望。所谓一时手痒,一时技痒,皆形容控制不住自己。
陈宙峰  (美国华盛顿大学教授)
痛苦的痒和快乐的搔痒
宋代五大名窑晚唐著名诗人杜牧这样描述搔痒:“杜诗韩笔愁来读 ,似倩麻姑痒处搔”。读优美的文章,就如那美丽的仙女麻姑,用她那灵巧、纤长的手,为自己挠痒一般快乐。传说中的仙女麻姑的手指细长如鸡爪,又叫麻姑爪。据史书记载,“背大痒时,得此爪以爬背,当佳也”。
法国散文家蒙田也说 :“搔痒是轻而易举就可以让人感到最甜蜜的满足之一”。确实,还有什么能像挠痒这样随手而来,并且公开可以让自己立刻满足的好事呢?
可是,持续不可遏制的痒,又可以叫人痒不欲生,有时甚至比痛还难受,俗话说:“痛可忍,痒不可忍;苦可耐,酸不可耐。” 。 意大利诗人但丁在神曲“地狱篇”也说:在地狱里惩罚伪造者的最好办法就是让他们从头到脚都是斑斑的疥癣,奇痒无比,只能把指甲深深掐入肉中,但也无法止痒! (图一)”中秋节祝福语精选
图一:地狱里为瘙痒而折磨得死去活来的伪造者们
法国大帝拿破仑,在很多肖像画里不寻常的经典姿势,引起很多人的兴趣。他的右手都是习惯性地插进外套里,而左手则放在背后(图二)。美国Temple 大学的皮肤学Friedman教授考证后认为,拿破仑患有某种皮肤瘙痒病,也有说是疥疮,皮肤干燥脱皮发痒,所以他的手要放在胸前,方便抓痒。这也许就是著名的拿破仑之痒的由来。
图二:拿破仑之痒?
痒觉存在的意义
我痒,我挠,故我在。痒是一种感受,这种感受,很多人以为来自皮肤,其实源于大脑。
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痒的定义,就是一种让人很不舒服,因而产生强烈的抓挠的欲望。英文里,ITCH,也指强烈的挠痒的欲望。所谓一时手痒,一时技痒,就是说控制不住自己。
那么我们为什么会痒?痒觉是什么?为什么有时会越挠越痒? 这些都是不仅让一般人,而且也让科学家们感到困惑,可是却很有意思的问题。
痛觉, 触觉和温觉等,都是动物最基本的身体感觉,没有这些感觉,我们无法生存。动物的皮肤,是身体所有器官中最大的,也是身体抵御外来伤害的第一道屏障。 各种感觉的存在,既是为了我们的身体直接感受环境和外面世界的精彩,也是为了保护我们的身体不受到外界环境的伤害。
有了痛觉和触觉,为什么我们还要有痒觉?从进化的角度,我们可以想象一下,远古的先人,没有衣服保护,生活在无处不在的充满形形的害虫和虱子的原始森林里的场景。比如吸血的蚊子盯上了你,你不感到痛,不感到热,不感到冷,更不觉得触碰到什么东西,那么就需要一种别样的感觉来提醒你:有外物侵犯了你的身体。这或许是痒觉存在的来源。虽然当你感到痒时,蚊子已经飞走了,但起码你知道哪里有蚊子。所以, 痒觉是一种特殊的提醒机制,保护机制。即使动物有厚厚的毛发,很多虱子虫类会寄生其中,这时梦见朋友跳楼
气质干净有仙气的句子也要有痒觉来提醒。
既然痒觉对动物的生存非常重要,没有手的动物如何挠痒呢?没有手,大象可以用鼻子。狗可以靠着树蹭。海狮可以贴着岩石。鱼类,可以在水面上跳跃。对手伸不到的地方,可以用嘴来舔,甚至在地上打滚。总之,八仙过海,各显神通,动物有自己的办法,保证及时清除对皮肤有损害的寄生虫等。
虽然痒是一个独立的感觉,它和皮肤接收的痛觉、触觉、压觉和温觉等有紧密的关系。挠痒就是一个刺激触觉和压觉的过程。触觉激发到一定程度,就变成机械疼痛。冷可以抑制痒,热可以使痒恶化。
痒和痛:兄弟还是情敌?
很多人以为痒痛不分家,把痒和痛归为一类,认为痒不过是痛的轻微表现形式罢了。古籍“诸病源候论”里,就论道“风瘙痒者,是体虚受风,风人腠理,与气血相搏,而俱往来于皮肤之间。邪气微,不能冲击为痛,故但瘙痒也”。 古人把痒解释为一种在皮肤里游荡,但是又不够变成疼痛的气。
一些临床观察也支持痒和痛的传递用同样的神经回路的观点,对慢性疼痛的病人,如果切断神经上行环路中的一部分,比如脊髓丘脑束,病人会感到痛觉和痒觉同时消失了。可是,他们的触觉却完全正常。正所谓,不痛不痒。
虽然痒和痛有很多相似处,但它们却是完全不同的感觉,产生相反的肢体反应。身体某个部位痒了,你会情不自禁地伸手挠它;受到外物伤害刺激感到疼痛了,你会条件反射性地做收缩回避。身体里某个部位痛了,你不敢碰它。碰到痛处,你就跳脚。可是挠到痒处,那种快感,不可言喻。痒并痛苦着,挠并快乐着。
显然,疼痛和瘙痒,是截然不同的感觉,人们很难混淆这两种感觉。痛和痒,有你没我,不能共存。皮肤损伤的地方,隐约有痒之时,就是皮肉康复之际。 “皇帝内经”里就说:“痛者阴也,痒者阳也”。一阴一阳, 痒和痛是对立统一的关系。
痛和痒的感觉信息,都是由大体相同的感觉神经通路传输的, 痒觉的感受器,存在于遍布于皮肤的神经末梢中。痒的信号,经外周背根神经节,传到中枢脊髓,再由脊髓,最终传到大脑。 可是,一些能够被致痒物激发的痒的感受器,也能传递痛的信息,比如遍布皮肤的组胺受体。由此引发出一个很有意思的问题:神经细胞和回路是如何区别痒和痛的信息
呢?我们神经系统里有没有专职传递痒觉的神经细胞呢? 如果有,这些神经细胞之间是用何种“语言”,或叫神经递质,来进行信息交换和传递的呢?
图三:痛和痒的神经回路。法国哲学家笛卡儿设想的人体疼痛回路:人感受到火的痛刺激后,信息由脊髓传递到大脑 。一个关键问题是:痒也是用同样的回路吗?
痒基因和痒神经元的发现
一个多世纪来,科学家们一直在寻真正的专门只传递痒信息的基因和神经,也一直为之争论不休,很多科学家并不相信有特异的痒基因或神经细胞的存在。
2007年,这个问题终于有了令人意想不到的答案。我在美国圣路易华盛顿大学的实验室,从2003年初开始,就致力于在小鼠脊髓里寻和痛觉有关的基因。我认为,在中枢脊髓里,
很有可能有传递痛的关键基因,如果到这些基因,对了解痛觉的传递,有重要意义。
在众多基因里,我们发现一个叫胃肠道释放素受体的基因(gastrin releasing peptide receptor, GRPR)表达在对传递感觉信息很重要的地方(图四)。起初,我们以为这是一个和痛有关的重要基因。可是,通过基因剔除GRPR后,小鼠对痛刺激的反应却完全正常,说明GRPR与痛无关。这样的结果,对于最初设想来说非常令人失望。所谓有心摘花花不开,几年心血白费了。