揭秘打喷嚏:从鼻子到大脑的神经密码
揭秘打喷嚏:从鼻子到大脑的神经密码
打喷嚏,这个我们几乎每天都会遇到的生理现象,背后竟然隐藏着如此复杂的科学原理。近日,美国圣路易斯华盛顿大学医学院刘琴课题组在顶级期刊《Cell》上发表了一系列重要研究成果,揭示了打喷嚏背后的神经机制,让我们得以一窥这个看似平常的生理反应背后的奥秘。
从一个偶然发现开始
2021年,刘琴教授团队首次在《Cell》上发表论文,揭示了喷嚏反射的神经通路。他们发现,从鼻子到脑干之间存在一条特定的肽能通路,这条通路在喷嚏反射中发挥着关键作用。这一发现为我们理解喷嚏的产生机制提供了全新的视角。
喷嚏与咳嗽:两个不同的防御系统
在最新的研究中,刘琴团队进一步揭示了喷嚏和咳嗽这两种呼吸道反射的差异。研究发现,这两种看似相似的反射实际上由完全不同的感觉神经通路控制。
研究人员通过实验发现,一种名为BAM 8-22的化合物能够使小鼠打喷嚏,而这种化合物作用于一种叫做MrgprC11的离子通道。更有趣的是,当从疑似介导打喷嚏的神经元中敲除MrgprC11后,小鼠在感染流感病毒时虽然会生病,但不会出现打喷嚏的症状。这表明,打喷嚏是由特定的感觉神经元群(MrgprC11+神经元)介导的。
相比之下,咳嗽则由另一组表达生长抑素(somatostatin,简称SST)的神经元调控。研究团队通过追踪气管中对咳嗽有反应的神经元,发现这些神经元表达SST化学信号。这说明,咳嗽和打喷嚏是通过不同的感觉神经元群来控制的。
科学发现的意义
这一系列发现不仅揭示了呼吸道反射的神经机制,更为临床治疗提供了新的思路。研究人员认为,由于病毒的快速进化,身体需要采用双保险策略来检测和清除呼吸道中的病原体。这一发现可能为过敏和慢性咳嗽等疾病带来全新的治疗方法。
有趣的喷嚏小知识
- 打喷嚏的速度可以达到每小时160公里,相当于每秒44米!
- 有些人看到强光会打喷嚏,这种现象被称为"光喷嚏反射"。
- 打喷嚏时,我们的身体会暂时停止心跳,但这是完全正常的生理现象。
刘琴课题组的这些发现,让我们对这个每天都会遇到的生理现象有了更深的理解。下次当你打喷嚏时,不妨想想这背后复杂的神经机制,感受一下身体为了保护你所做的努力。
这些研究不仅满足了我们对科学的好奇心,更为未来开发更有效的呼吸道疾病治疗方法提供了新的方向。正如刘琴教授所说,身体采用双保险策略来保护呼吸道,而科学家们则通过不懈努力,为我们揭示了这一精妙机制背后的科学原理。