狗狗甩水背后的神秘神经元终于被发现。(图取自Pixabay)
〔编译陈成良/综合报导〕狗狗淋湿后会猛力甩动身体,甩掉身上的水滴。这个看似简单的动作背后,却隐藏著复杂的神经机制,最近研究终于揭开了这个秘密。
据《生活科学》(LiveScience)网站报导,导致狗狗们,甚至猫咪、老鼠等毛茸茸动物的「湿狗摇」(wet dog shake)行为,是皮肤里一种名为C-纤维低阈值机械感受器(C-fiber low-threshold mechanoreceptors, C-LTMRs)的感测器在作祟。这种感测器会对液体刺激产生反应,尤其是颈部后方。
这项研究由哈佛医学院(Harvard Medical School)及霍华德·休斯医学研究所(Howard Hughes Medical Institute)的张大伟博士(Dawei Zhang)领导。研究发现,不同动物和个体在受到液体刺激后,摇动的频率和模式都相当一致,通常是三下前后摇动。过去,学界却不清楚背后的神经和感测器机制。
为了找出元凶,研究团队先在老鼠身上进行基因突变,让它们失去检测机械力或温度变化的皮肤感受器。研究发现,即使失去温度感受器的老鼠,在颈部后方滴上油后,一样会做出「湿狗摇」的动作。反之,失去机械感受器的老鼠则不再有这种反应。
接著,研究团队锁定机械感受器,追踪它们对油滴的反应。他们将目标锁定在三种对轻微触碰都会有反应的感受器。更进一步,他们使用光遗传学(optogenetics)技术,透过光线启动皮肤上的特定感受器,诱发特定神经的活动,而不需要任何液体刺激。
结果非常明确:当研究人员刺激C-LTMRs的神经时,老鼠会像刚淋过雨一样地摇动身体。为了进一步确认,研究人员再培育出缺乏C-LTMRs的老鼠,结果发现这些老鼠在被喷水后,摇动身体的次数减少了58%。
张博士表示,C-LTMRs过去一直是个谜。早有研究怀疑它与动物的「痒」感有关,但并未完全搞清楚刺激传递机制。在人类身上,相关的机械感受器(C-mechanoreceptors)已被连结到皮肤愉悦的触碰感。
这项研究结果发表在《科学》(Science)期刊上,为解开狗狗甩水的谜团提供了关键线索,也为未来动物行为和生理的研究提供了新方向。