用光止痛

類別: 新奇

雖然阿片類藥物會令人上癮,但長期以來它們是病人無可替代的最佳選擇。這類藥物會與大腦細胞上的阿片受體結合從而阻塞身體的疼痛反應。不過現在,華盛頓大學醫學院的神經科學家發現一種能讓光與阿片受體結合的方法。他們的研究發表在了4月30日的《神經元》網路雜誌上。

科學家們在試管中將感光蛋白質視紫紅質(rhodopsin)與阿片受體的關鍵部位結合,從而利用光激活了阿片受體的通路。他們還將受體注射到了小白鼠的大腦中,利用光來代替藥物刺激小白鼠產生激勵反應。

用光止痛

科學家最終希望能找到利用光來減輕人們痛苦的方法,這種方法能在減輕人們痛苦的同時減小藥物帶來的副作用。但在這種希望實現之前,研究人員們正試圖找到能啟用和關閉大腦細胞中阿片受體通道的有效方法。主要研究者Michael R. Bruchas解釋說利用光比利用止痛藥物能更好地理解受體在一系列複雜細胞中的功能。“一直以來由於阿片受體在身體中有多種功能,我們很難具體確定阿片受體如何工作。這些受體能與鴉片劑反應,它們也能參與呼吸和胃腸道的激勵反應。”

因此研究人員找到了一種限制阿片受體的方法,讓它一次只能實行一項任務,結果就像用開關開啟一盞燈一樣簡單。通過將視紫紅質蛋白(負責眼睛視網膜感光)與一種名為Mu的阿片受體結合起來,研究人員創造出了一種感光受體,它對光的反應與阿片受體對止痛劑的反應一模一樣。當阿片受體與止痛藥結合時,它會刺激大腦和脊髓中釋放出特定的化學物質通道。而當研究人員將光照射到該受體上時,同樣的通道被創造出來了。

接著研究人員在小白鼠身上做了試驗,他們在小白鼠大腦與激勵反應相關的區域植入了人類頭髮絲那麼大的LED裝置。接著他們將感光受體注入了小白鼠大腦中同樣的區域裡。結果發現該區域釋放出了能創造愉悅感的多巴胺等化學物質。

研究人員將小白鼠放入隔絕的房間裡。在房間的某個部分,會發光的裝置能刺激小白鼠大腦釋放出多巴胺。小白鼠一旦離開這一區域,它大腦中的光就會消失。不久後,小白鼠又回到了這一區域以便大腦得到更多光刺激,獲得多巴胺。研究人員還根據LED發出的光的多少和種類來控制小白鼠的反應。不同顏色的光、長期和短期的光照以及脈衝式光或持續光都能為結果帶來輕微差異。

當一個人攝入維柯丁或奧施康定來止痛的時候,他們會逐漸產生抗體並對此上癮。這些藥物還會減緩一個人呼吸的頻率並造成便祕。

理論上來說,光受體也許不會帶來同樣的危險。研究人員表示終有一天我們可在需要止痛的時候,啟用光受體,在不需要的時候關閉它。

Bruchas的團隊將進一步研究這些受體,以瞭解它們如何控制腦細胞進行止痛以及激勵行為。

[肌肉桃 via sciencedaily]

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