Ardem Patapoutian在2020年分享了Kavli奖,以回答一个基本问题:触摸实际上是如何工作的?
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梅根·霍尔:我们如何感觉到微风和紧急的微风之间的区别?为了找出,科学的美国定制媒新利18luck体育体与卡夫利奖合作,与Ardem Patapoutian教授坐下。他在2020年分享了Kavli奖,以回答这个基本问题。
Ardem说,直到最近,还没有人真正了解我们的触摸感如何运作。
Ardem Patapoutian:几十年前,我们弄清楚了我们的看法,然后我们如何闻到和味道。我们如何看待触摸是一个大谜。
大厅:为什么触摸很难理解?Ardem说,没有人知道人体如何像挤压手臂一样变成细胞可以理解的信息。
Patapoutian:我总是在一个黑暗的房间中比较您不知道里面发生了什么。您需要找到门把手,以便可以打开门,打开一些灯并找出里面的东西。
大厅:经过一系列艰苦的实验,Ardem和他的同事们发现Doorknob是一种特殊类型的蛋白质,他们将其命名为Piezos。
Patapoutian:这些是一种令人着迷的分子,可以做一件事,也就是说,它们让离子从细胞外部移到细胞内部,反之亦然。
大厅:人体有很多这样的离子通道,它们可以打开并接近传递消息到我们的细胞。但是,几乎所有人都会响应某种化学变化而移动。
压电的不同之处在于,他们对身体压力做出了反应。以前没有人见过这样的东西。
Patapoutian:一旦您拥有这些蛋白质和离子频道,科学家就可以使用很多东西来研究它们。您可以摆脱它们,看看没有它们会发生什么。我们可以激活它们,看看会发生什么。您可以看到它们在体内表达的位置以及它们的作用。
大厅:这就是Ardem和他的同事继续做的事情。他们很快发现,其中一种压电是压电2,不仅是感觉压力,还可以帮助我们保持平衡。
Patapoutian:因此,这就是我可以闭上眼睛并触摸鼻子的方式。这就是为什么您协调的原因。这就是为什么你可以走路的原因。没有Piezo2,这根本不起作用。
大厅:Ardem的团队还了解到,Piezos在控制骨密度,防止疟疾甚至告诉我们何时去洗手间的情况下发挥了作用。
Patapoutian:Doorknob的类比对我们来说变得非常有趣,因为它使我们进入了我们甚至不知道它们存在的房间。
大厅:他兴奋的一个新问题?Piezos是否告诉我们何时停止进食。
Patapoutian:因此,例如,如果您吃一顿大餐,我们都这样做,我们以后后悔。胃感觉很饱,对吗?因此,这似乎是一个非常机械的信号来自胃。
如果压电是这样的传感器,这是我们要问的假设,那么我们可以进去问一个问题:机械拉伸有多少贡献您吃了多少,您吃了多少?因此,这是我们何时寻找触摸传感器的完美例子。我们从来没有想到这会带我们朝着这类方向发展。
大厅:所有这些方向也具有实际含义。医生可以使用有关压电的知识来治疗各种事情,包括肥胖,骨质疏松和慢性疼痛,特别是使这种疾病甚至使温和的触摸受到伤害。
Patapoutian:最简单的例子是晒伤。当您晒伤时,肩膀的触感就会变得痛苦。晒伤不是我们需要在临床上治疗的东西。但是患有神经性疼痛的人不能穿衬衫,因为它太痛苦了。
大厅:Ardem说,Piezos也可能是解决其他类型疼痛的关键。他说,大多数药物,例如阿片类药物,都会攻击神经系统疼痛的感知。
Patapoutian:阿片类药物进入大脑并做很多事情。因此,所有成瘾和所有其他副作用都是因为它在大脑上作用。
大厅:但是,如果您可以使用某种压电阻滞剂来解决疼痛开始的痛苦,该怎么办?
Patapoutian:阻止源头疼痛的想法是没有副作用的很大优势。
大厅:Ardem说,科学家还可以使用称为CRISPR的基因编辑技术来治疗压电方式的基因突变。
Patapoutian:当然,我不想夸大其词,因为现在很早,科学界在探索这类技术的速度方面非常谨慎。但是与此同时,对于您知道突变是什么是遗传疾病,确实有可能进行和纠正它们,这确实是非常令人兴奋的希望。
大厅:这些修复程序距离可用数年了。但是Ardem说,可能性令人兴奋。
Patapoutian:这仅仅是开始。还有更多的发现,所以我认为未来也非常令人兴奋。
大厅:他期待打开新的门,并为我们的身体工作方式带来亮点。
Ardem Patapoutian是Scripps研究所的教授,也是Howard Hughes医学研究所的调查员。2020年,他与加利福尼亚大学旧金山分校的David Julius分享了Kavil奖,后者发现了一个受体家族,使我们能够感知温度。
卡夫利奖(Kavli Priar)认可科学家在天体物理学,纳米科学和神经科学领域的开创性进步。卡夫利奖是挪威科学与文学学院,挪威教育与研究部以及美国卡夫利基金会的合作伙伴关系。
这项工作是由美国科学媒体媒体制作的,并通过Kavli新利18luck体育奖的支持使其成为可能。