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2023

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科学家发现冬天打冷颤的机理


  冬天,当一阵寒风吹过,会把我们冻得发抖。为什么会这样?其中蕴含着什么生理机制?科学家最近给出了答案:大脑持续监测皮肤的温度,如果温度降低到一定的范围,大脑就会是身体颤抖。

  实际上,颤抖是一种自发的、下意识的生理功能,它能调节身体状态。与颤抖类似的平衡调节功能还包括呼吸速率、血压、心跳速率和体重的调节。本质上来说,颤抖是人体保持体温的最后“武器”。

  美国俄勒冈健康与科学大学的科学家Kazuhiro Nakamura说:“颤抖其实是一个肌肉产热的过程,需要相当多的能量。在极其寒冷的情况下,颤抖通常是人体用来御寒的最后策略。”

  在试验中,Nakamura和同事以小鼠为研究对象,观察了小鼠在寒冷“天气”下打颤的整个过程。他们发现,颤抖是由一个感觉通路引发的,这个通路从皮肤细胞开始,一直延伸到到大脑中的臂旁外侧核(lateral parabrachial nucleus),然后又由该脑区的神经细胞将温度信号传递给另一个大脑区域——视前区(preoptic area)。最终,我们该在什么时候打颤,就由视前区决定。

  Nakamura的研究将会对准人类,因为在此项研究之前的数次试验中,他们都发现,小鼠和人类有着相似的体温调节机制。

  Nakamura说:“我们有一个很惊奇的发现:调节颤抖过程的感觉通路与体温检测系统虽然很相似,但并不是同一个神经通路,也就是说,人体会同时用两个不同但又彼此相关的感觉系统检测环境温度。而且,我们还发现,主导颤抖的神经通路似乎还有其他生理功能,比如限制血液向皮肤流动。”