感觉系统研究可能再获诺奖青睐

唐逸泉

诺贝尔生理学或医学奖是每年颁发的第一个诺贝尔奖，今年该奖颁给了美国加州大学旧金山分校的大卫·朱利叶斯（David Julius）教授和美国斯克利普斯研究所的阿登·帕塔普蒂安（Ardem Patapoutian）教授，以表彰他们在温度感知和触觉的分子机制研究中做出的原创性贡献。

感觉是我们认识和适应这个世界的基础，因此感觉系统的研究一直是诺奖委员会青睐的对象。据笔者统计，诺贝尔生理学或医学奖自1901年创立以来，已经花落感觉生物学相关研究7次，其中，视觉相关研究3次（1911年、1967年和1981年），平衡感觉相关研究1次（1914年），听觉相关研究（1961年）1次，嗅觉相关研究1次（2004年）以及今年的温度感知和触觉相关研究。因此，关于听觉和味觉感受器的研究工作，未来很有可能再次得到诺贝尔奖。

我们如何感知外部世界？人类为此思考和探索了几千年。

古希腊哲学家亚里士多德总结人类有五种感觉：视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉，并在他的哲学体系中，依此顺序对五感进行高低等级排序，此顺序也正好对应五种感觉器官在人体的高低位置，即从眼睛开始往下，直到作为主要触觉器官的手。

尽管如此，后世对触觉的研究历史并不短。早在17世纪，说出那句著名的“我思故我在”的法国哲学家、数学家和科学家笛卡尔就曾提出一个假说，我们之所以能感受到火焰的高温而做出躲避反应，是因为当火焰碰到我们的皮肤时，火焰粒子可以牵动皮肤相应的区域，进而拉拽一根存在于皮肤下和大脑之间的管线（笛卡尔认为神经纤维是中空的管线，里面由精气充斥）。到了19世纪80年代，人们发现皮肤上有特定的感觉点，可以对触摸、冷或者热等特定刺激做出相应的反应，提示不同的物理刺激可以激活不同类型的神经纤维。进入20世纪，三项获得诺贝尔生理学或医学奖的工作推动了我们对负责触觉和温度感知的躯体感觉系统的认识。

首先，卡米洛·高尔基（Camillo Golgi）和圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔（Santiago Ramón y Cajal） 因“揭示神经系统的结构”于1906年获得了诺贝尔奖，他们的工作就包括对躯体感觉系统的解剖学描述。接着，查尔斯·谢灵顿（Charles Scott Sherrington）和埃德加·阿德里安（Edgar Adrian）因“发现神经元的相关功能”而获得1932年的诺贝尔奖，他们描述了躯体感觉神经元，使研究工作推进到了细胞水平。进一步，约瑟夫·厄兰格（Joseph Erlanger）和赫伯特·加塞尔（Herbert S. Gasser）因“发现单神经纤维的高度分化功能”于1944年获得了诺贝尔奖，他们发现两种不同粗细的躯体感觉神经纤维，具有不同的传导速度、激活阈值和不应期，参与介导不同的感觉，比如触觉和痛觉。

至此，依然还有一个基本问题没有得到解决：感觉的产生依赖于神经系统通过电脉冲向大脑传递信息，那么，温度和触觉机械力刺激是如何转化为神经传递的电信号的？今年的两位诺贝尔生理学或医学奖得主解决了这个问题。