發燒時掉進兔子洞_風聞
观察者网用户_241334-2021-06-25 08:57
人的感覺究竟是如何產生的?深層研究後發現,構成「自我」的各種感覺,本身就是多種模擬信號的組合。這一解讀,就對人類的「靈性」本質發出了質疑。「靈性」是真實存在還是模擬,生物電信號模擬和數字信號模擬是否有實質上的區別?我們以發燒中感知到的不真實世界為例,來嘗試一輪深入的探尋。

-文字稿-
人在發燒時,往往會更容易感覺到冷。一個符合直覺的解釋是:感覺到冷,是因環境温度下降,繼而體温降低所致。但事實上,即使環境温度不變,體温上升,人仍會感覺到冷,這是為什麼?

審視「感到冷」這個過程,我們可以將其拆解為幾個部分(接收刺激——傳遞信號——處理信號——動作反饋),分別由相應的細胞,組織,系統和器官,行使特定功能來完成(傳感器 —— 神經系統——神經中樞——肌肉,骨骼,腺體等等)。無論是神經系統,還是神經中樞,所傳遞和處理的都是生物電信號。

這就需要「傳感器」,將物理接觸轉化為可以被處理的信號。在人體內,「瞬態電壓感受器陽離子通道(TRP:transient receptor potential cation channel)」就是這麼一類可以將「温度」轉化為生物電信號的蛋白。

通過觀察總結,人們大致確定了TRPM8(TRP的一個亞種)的活性温度在15~26℃。在被激活後,TRPM8上的S1~S4所構成的「門」會被打開,並允許Ca2+、Na+順着S5、S6構成的孔進入細胞內 ,導致去極化和動作電位的產生 。動作電位順着神經系統一路傳遞到大腦,並最終轉化為具體的感受。

一種理論認為 ,在人的下丘腦處有一個體温「設定點」(體温調節中樞)。下丘腦在統合了温度信息後會與「設定點」做比較,再發出對應的信號給大腦,作為主觀判斷(感覺)的參考。同時,調動一些非意識層面的機制來使體温迴歸「設定點」(像是骨骼肌,內臟產熱;汗腺分泌,血管舒張等),這是人得以維持恆温的基礎。

「設定點」並非完全定死不動,比方説當神經中樞接收到炎症因子的信號後,「設定點」就會上升。此時,儘管體温未變,但是下丘腦判斷輸入體温小於「設定點」,就會一直給大腦打小報告,並且調動升温機制。這就是為什麼發燒的時候不僅主觀上感到冷,身體的各類表現(不流汗,血流加速,打顫)也是向着「升温」而去。

為了預防脆弱的腦細胞因長時間高温受損(體温>39℃),一些人往往用冰敷,對發燒病人的頭部進行物理降温。為了規避物理低温對組織的損傷,他們會在額頭皮膚上塗抹薄荷醇溶液來替代傳統冰袋。這是因為薄荷醇的「降温」實際上是走了「傳感器」的後門。在最近的研究中科學家們推測,是薄荷醇與TRPM8結合形成的構象變化(conformational change),導致通道被打開。

在沒有顛覆性的發現之前,以上都是暫定的較為有共識的結論。如果你希望獲得新知,解決問題,大可就此止步。因為接下來將要繼續深入,並會因此引出許多新問題。
首先,依「設定點」學説推導,薄荷醇帶來的「冷感」理應引發身體的保温機制(收縮毛孔和毛孔,打冷顫,升温)。但在實際的使用過程中,這樣的傳導關係並非是唯一的,存在大量「例外」。比如,使用大量薄荷醇塗抹後,很多個體還會出現又「冷」又「熱」的感覺。亦或是,在使用薄荷醇消炎的過程中,人們發現了它能起到舒張血管,散熱鎮痛的作用。從系統的整體性來看,這無疑與之前的説法相互矛盾。

為了解釋這種現象,一些研究者認為,由於TRPM8是多模(polymodal)的,會響應多種刺激(機械、温度、化學)並通過不同的生化路徑發出信號。當薄荷醇與一大片神經細胞接觸時,會產生大量不同的信號(其中就包含了舒張血管的信號)並被傳導至神經中樞。

信號處理是具有時序性的,神經中樞在處理信息時會因為神經結構的不同,優先處理一部分信息。就像老闆面前的多份報告,一些人喜歡先看好消息,另一些則喜歡先看壞消息 。由此,影響了後續反饋動作的順序。

科學家還發現薄荷醇不僅和TRPM8結合,還會與TRPV3結合。TRPV3是一種非選擇性的陽離子通道蛋白,且活性温度在22~40℃。TRPV3與薄荷醇的結合會引起「熱感」並可能誘導促消解介質(SPM: specialized pro-resolving mediators)的生成,以達到消炎的目的。

簡單翻譯下就是:薄荷醇引起的感受和生理反應是個多成因的複雜問題≈我不知道。
好吧,既然在「系統性」的解釋上遇到了瓶頸,那麼我們往小了走,看看離子通道具體是如何被打開的。製藥行業對TRPM8感興趣是因為它不光廣泛存在於體表,在其他深層組織中也有它的存在,並可能與很多疾病相關。比如與偏頭痛易感的相關性,在前列腺癌、乳腺癌中的異常表達等等。尋找更多的TRPM8的天然結合體,或是探索其在不同温度下變形的機理,有助於科學家開發出更好的分子探針或是靶向藥。

但是問題就在於,當這種蛋白從天然的膜環境中被分離出來時,其結構很難維持完整和穩定。從2002年首次被發現至今,人們用XRD來確定其分子結構的嘗試並不理想,直到冷凍電鏡(cryo-SEM)的誕生為直接觀測提供了可能。但截至目前,我們對TRPM8是如何在温度變化下開門,又是如何與薄荷醇結合的機理,依舊停留在各種自相矛盾的猜測和假説之中。

此外,在複雜的人體系統中,感受器的輸入信號並不是可以觸發大腦「冷感」的唯一通道。受基因表達和環境馴化的影響,神經系統還會把「冷感」與其它輸入信號相聯繫。比如,看到藍色,嚐到茶酚,感到害怕等等。而這些機理,都有待人們去探明。

在生活中,構成我們已知概念的最小顆粒,往往是先驗的,不假思索的。「科學」和過去人類思維繫統最大的不同就在於此,它以「懷疑」為根基,用「真理」為靶,挑戰了所有「先驗性」的假設,並以此消解了我們過往所知的一切。就此不由分説的將人類拉入了一個「後現代」時期 ,一個學習趕不上發現的時代。
