Cell：人体哪些皮肤最敏感？揭秘皮肤-大脑的敏感机制
身体的某些部位往往比其他部位更敏感，例如手指和嘴唇，它们能为我们辨别周围实物的复杂细节，使我们能够安全地在周围环境中导航并快速应对，是我们生存的关键。
大脑为这些敏感的皮肤表面提供了相当大的空间，这些表面专门用于精细的、有辨别力的触摸，并通过支配它们的感觉神经元不断收集详细信息。但是感觉神经元和大脑之间的联系是如何产生如此精致敏感的皮肤的呢？
2021年10月11日，美国哈佛医学院的研究人员在国际顶级医学期刊" Cell "上发表了一篇题为" Mechanoreceptor synapses in the brainstem shape the central representation of touch "的研究论文。
该研究揭示了某些皮肤区域敏感性的机制，大脑中敏感皮肤表面的过度表达发生在青春期早期，并且可以精确定位到脑干。此外，与身体较不敏感部位的神经元相比，分布在皮肤更敏感部位并将信息传递给脑干的感觉神经元形成更多和更强的连接。
以前，人们认为大脑中敏感皮肤区域的过度表达可能是由于支配这些皮肤区域的神经元密度较高。然而，早期的研究表明，虽然敏感皮肤确实包含更多的神经元，但这些额外的神经元不足以解释额外的大脑空间。
在该研究中，研究人员在老鼠身上进行了一系列实验。首先，研究人员分析了大脑在整个发育过程中不同皮肤区域的表现。在发育早期，小鼠爪子上的敏感、无毛皮肤与感觉神经元的密度成正比。然而，在青春期和成年期之间，这种敏感的皮肤在大脑中的比例越来越高，即使神经元的密度保持稳定，这种变化在不那么敏感、多毛的爪子皮肤中是看不到的。
这种结果表明，除了皮肤中神经细胞的神经支配密度之外，还有更多原因可以解释大脑中的这种过度表达。
出生后发育过程中脑干中出现不成比例的无毛皮肤
接下来，研究人员分析了脑干将信息从感觉神经元传递到更复杂、更高阶的大脑区域。这一分析发现，敏感皮肤的过度表达一定来自感觉神经元和脑干神经元之间的联系。
为了进一步探索，研究人员比较了不同类型爪子皮肤的感觉神经元和脑干神经元之间的联系。比较后发现，对于敏感、无毛的皮肤，神经元之间的这些连接比不太敏感、有毛的皮肤更强，数量也更多。
因此，研究人员得出结论，神经元之间的连接强度和数量在驱动大脑中敏感皮肤过度表达方面起着关键作用。
敏感、无毛的皮肤，神经元之间的这些连接更强，数量也更多
总之，该研究表明，与身体较不敏感部位的神经元相比，分布在皮肤更敏感部位并将信息传递给脑干的感觉神经元形成更多和更强的连接，研究揭示了某些皮肤区域敏感性的基础机制。
研究人员表示，尽管这项研究是在老鼠身上进行的，但在哺乳动物中可以看到大脑中敏感皮肤区域的过度表达，这表明该机制可能适用于其他物种。从进化的角度来看，哺乳动物的身体形态千差万别，这转化为对不同皮肤表面的敏感性。例如，人类有高度敏感的手和嘴唇，而猪用高度敏感的鼻子探索世界。这种机制可以为不同物种在不同领域发展敏感性提供发育灵活性。
下一步，研究人员想要研究不同的皮肤区域如何告诉支配它们的神经元具有不同的特性，例如在它们支配敏感皮肤时形成更多更强的连接。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.09.023