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裸鼴鼠沒有痛覺?

作者:由 Yun 發表于 寵物時間:2022-05-21

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百科—為什麼裸鼴鼠不怕痛

裸鼴鼠其實並不是全裸的,在它們的身體兩側,從頭到尾長著大約40根像貓的鬍鬚一樣的長毛。這些長毛並不是皮毛的殘餘,而是對觸覺極其敏感的觸鬚,觸動其中任何一根觸鬚,都能讓裸鼴鼠把頭伸向刺激點。裸鼠終生生活在黑暗的地下,眼睛派不上用場,就是靠這些觸鬚來認方向的:前進時,裸鼴鼠擺動頭部,後退時,則擺動尾巴,都是為了讓觸鬚觸控到隧道壁,就像我們在黑暗的地道中用手扶著牆壁走一樣。它們的眼睛高度退化,幾乎完全喪失了視覺,大腦皮層中負責視覺的區域也大大減小,被改為用於感覺觸覺。

幾年前,這個現象引起了伊利諾伊大學芝加哥分校的湯姆斯・帕克( Thomas J。Park)等人的興趣。他們想:既然裸鼴鼠的觸覺如此敏感,它們的面板中會不會含有什麼特殊成分?實驗的結果出乎意料,在裸鼴鼠的面板中沒有發現多了什麼成分,反而發現少了一種基本的化學物質P物質。

P物質是什麼物質呢?它也是意外發現的產物。1931年,英國生理學家戴爾( Henry Dale,1875~1968)在研究神經遞質的作用(他因此在1936年獲得諾貝爾獎)。

當時已知的神經遞質是乙醯膽鹼。戴爾讓其研究生馮・尤拉( Uif von Euler,1905~1983)做一個實驗,證明小腸釋放的乙醯膽鹼能刺激小腸的收縮。馮·尤拉發現,從兔子的小腸提取來的溶液的確能引起小腸收縮。為了證明收縮是由乙醯膽鹼引起的,馮·尤拉又加入藥物阿托品。阿托品能阻斷乙醯膽鹼的作用,如果收縮是乙醯膽鹼引起的,就會被阿托品抑制住。然而小腸還在收縮,這就說明在小腸提取液中另外還有一種能刺激小腸收縮的物質。馮・尤拉和實驗室的另一名研究人員隨後發現,這種活性物質在腦組織裡最多。

他們把它從編號“P”的製劑中提取了出來,又不知道那究竟是什麼東西,就把它叫做P物質。這個臨時亂叫的名稱後來就沿掌中注射進皰疹病毒。這些皰疹病毒經過了改造,加了能製造P物質的基因。皰疹病毒沿著腳掌裡的神經末梢遷移,幾天後跑到了脊髓附近的神經細胞中,躲在那裡製造P物質。不出所料,這些接受了“基因療法”的裸鼴鼠有了正常的痛覺,它們的腳掌碰到熱燈泡,立即就縮了回去。

痛覺雖然很討厭,對動物的生存卻是至關重要的。例如,如果我們對熱產生的痛失去了知覺,碰到熾熱的物體不知道縮手,面板就會被燙傷。

那麼,是什麼原因讓裸鼴鼠喪失了P物質,得不怕痛了呢?

不怕痛有時也有好處,比如,在戰鬥中受傷不覺得痛的話,就不會退縮。裸鼴鼠在面對天敵入侵時的確非常勇敢,甚至為了保護集體而不惜犧牲自己,是否這就與它們不怕痛有關?不過,這種情形畢竟不是經常發生,裸鼴鼠值得為此而犧牲痛覺的種種益處嗎?

裸鼴鼠也有可能不是為了不怕痛而失去痛覺的,不怕痛可能只是一個副作用。P物質還有其他功能,其中一個功能是讓血管舒張。在特殊的生活環境中,這一功能可能會危及裸鼴鼠的生存。裸鼴鼠動則沿用了下來。

十隻、上百隻擠在一塊兒,又是在地下撥出的二氧化碳難以擴散,這樣,環境中二氧化碳的濃度很高。在其他哺乳動物中,高濃度的二氧化碳會導致P物質被釋放到肺血管中,使肺血管舒張,發展下去就會導致肺水腫、死亡。也許,正是為了能在高濃度二氧化碳的環境中安然生活,裸鼴鼠才喪失了P物質?帕克等人做的實驗表明,裸鼴鼠由於沒有P物質,對二氧化碳有極強的忍受能力。在二氧化碳濃度達到15%時,小白鼠就出現了嚴重的肺水但是二氧化碳濃度增加到50%,裸鼴鼠仍沒有出現肺水腫的跡象。

為了研究某種蛋白質的功能,有時需要用到“基因剔別除技術”,把製造該蛋白質的基因除掉,看看動物體內少了這種蛋白質後,會出現什麼變化。這項技術的發明者2007年獲得了諾貝爾獎。不過,不用我們人類費心,裸鼴鼠自己就剔除了P物質,它天生就是研究P物質功能的很好材料,可以用它來闡明疼痛機理,發現鎮痛方法。

基礎硏究看似無用,但在研究過程中經常會有有用的意外發現。人們對裸鼴鼠的研究,本來只是出於對一種有著奇異習性的有趣動物的好奇,誰能想到這竟能衍生出有望造福人類的實用價值?