在您的身体内部,一个复杂的通信网络不断监测呼吸、心率、消化和免疫功能——一种隐藏的“第六感”,称为内感受。现在,诺贝尔奖获得者阿德姆·帕塔普蒂安 (Ardem Patapoutian) 以及斯克里普斯研究中心和艾伦研究所的一个团队从美国国立卫生研究院 (NIH) 获得了 1420 万美元,以前所未有的详细程度绘制了这个内部感觉系统的地图。

您的大脑如何知道何时呼吸、稳定血压或抵抗感染?答案在于内感受,这是一个鲜为人知的过程,神经系统通过它不断监测身体的内部信号以保持基本功能的运行。
现在,来自斯克里普斯研究中心和艾伦研究所的一个合作团队获得了美国国立卫生研究院 (NIH) 所长变革性研究奖,以开发该内部感觉系统的第一本综合图谱。
对脑体研究的重大投资
领导该项目的是诺贝尔奖获得者神经科学家 Ardem Patapoutian,斯克里普斯研究中心 N. Paul Whittier 化学和化学生物学主席 Li Ye 和艾伦研究所分子遗传学主任 Bosiljka Tasic 也加入了该项目。斯克里普斯研究中心副教授 Xin Jin 将担任联合研究员,指导基因组和细胞类型鉴定工作。
美国国立卫生研究院在五年内向该团队提供了 1420 万美元,用于实施这一雄心勃勃的项目。
“我的团队很荣幸 NIH 支持研究如此复杂系统所需的协作科学,”斯克里普斯研究中心神经生物学总统捐赠主席 Patapoutian 说。
Patapoutian 因发现检测触摸的细胞传感器而获得 2021 年诺贝尔生理学或医学奖,现在将运用他的专业知识来理解内感受。
“我们希望我们的结果能帮助其他科学家提出关于内脏器官和神经系统如何保持同步的新问题,”Ye 补充道。和帕塔普蒂安一样,他也是霍华德休斯医学研究所的研究员。
变革性研究奖成立于 2009 年,资助超越传统科学界限的开创性跨学科项目。它是 NIH 共同基金高风险、高回报研究计划的一部分,旨在支持创新想法,这些想法可以重塑我们对人类健康的理解,否则可能难以通过传统机制获得资金。
是什么让内感受与众不同
与传统的感官(如嗅觉、视觉和听觉)不同,它们依赖于检测来自外界刺激的特殊感觉器官,而内感受涉及一个庞大的神经元网络,这些神经元可以感知体内发生的事情。这些神经回路跟踪关键过程,包括循环、消化和免疫活动。
由于内感受信号起源于身体深处,并且经常在无意识中进行处理,因此科学家经常将这个系统描述为我们的“隐藏的第六感”。
尽管内感受起着根本性的作用,但它很少受到科学界的关注。它产生的信号复杂、重叠且难以测量。携带它们的感觉神经元分布在心脏、肺、胃和肾脏等器官中,因此很难精确隔离和绘制地图。
绘制脑体连接图
在 NIH 的支持下,斯克里普斯和艾伦研究所的研究人员计划绘制感觉神经元如何与各种内脏器官(包括心脏和胃肠道)连接的图谱。他们的目标是创建一个详细的解剖学和分子图谱,揭示这些神经通路是如何组织的。
为了实现这一目标,该项目的一部分将标记感觉神经元,并使用全身成像来追踪它们从脊髓到不同器官的路线,从而生成高分辨率的 3D 地图。第二部分将使用基因分析来区分不同的细胞类型,例如从肠道、膀胱或脂肪组织发送信号的神经元。
这些数据集将共同构成理解身体内部感觉线路的第一个标准化参考。
为什么内感受对健康很重要
通过解码内感受的工作原理,科学家们希望揭示脑体通讯的关键原理,从而为疾病带来新的治疗方法。这些内部感觉通路的中断与一系列疾病有关,包括自身免疫性疾病、慢性疼痛、神经退行性疾病和高血压。
“内感受几乎是健康各个方面的基础,但它仍然是神经科学的一个在很大程度上未探索的前沿,”霍华德休斯医学研究所弗里曼·赫拉博夫斯基学者 Jin 说。“通过创建该系统的第一个图谱,我们的目标是为更好地了解大脑如何保持身体平衡、疾病如何破坏这种平衡以及我们如何恢复它奠定基础。”