自1664年法国哲学家和物理学家Rene Descartes最初认为大脑负责体验疼痛以来，世界已经发生了很大的变化。然而，一个关键问题仍然存在。人类的大脑是如何感知疼痛的？特别是热痛，即做饭时接触到明火或热锅时感受到的疼痛。凯斯西储大学医学院神经科学系的研究人员认为他们有了答案；灼痛是由脊髓神经元和一个信号通路组成的神经回路感知的。
因为它可能涉及相同的信号通路，他们认为他们目前的发现可能会导致更有效地治疗慢性病理性疼痛，如射痛、刺痛和灼痛。该研究已发表在《神经元》杂志上。
“我们知道，对我们皮肤的热、冷、压力和瘙痒的刺激会在大脑中产生适当的感觉。然而，脊髓中编码热信号的神经元并不清楚，”研究主要作者、医学院博士后王洪生说。“我们的研究确定了热感觉所需的脊髓中的一组神经元。我们还发现一个信号通路有助于由炎症或神经损伤引起的热过敏。”
我们所做的一切，包括我们如何感知我们周围的世界，我们如何移动我们的身体，以及我们如何感受感觉，都是由大脑控制的。神经元，即作为信使在大脑和神经系统之间传递信息的细胞，参与了这一过程。通过复杂的电路，神经元与身体的其他部分进行沟通。
研究小组通过分析小鼠模型和它们对加热板的反应，研究了脊髓中的神经元及其在热痛中的作用。在这一过程中，研究小组发现了一类”新的”或新发现的脊髓神经元（称为ErbB4+）的激活，该类神经元处理通往脊髓的热信号。
他们想进一步研究这些神经元是否专门负责热痛。有几种方法可以测试这一点，包括破坏ErbB4+神经元。
研究人员表达了一种专门针对ErbB4+神经元的毒素。一旦神经元被破坏，对热痛的反应就会受损。这表明，ErbB4+神经元与热痛的感觉方式有特别的联系，当被破坏时，疼痛的感觉并没有减少。
该小组还研究了神经谷蛋白1（NRG1）的作用，这是一种参与许多细胞功能的蛋白质。他们发现，NRG1及其受体酪氨酸激酶ErbB4（通常被称为NRG1信号）也参与了热痛的感觉。
“疼痛是我们都经历过的一种感觉。对我们大多数人来说，疼痛是暂时的，”医学院神经科学系教授兼主任、研究报告通讯作者林梅说。“然而，对于病理性疼痛的患者来说，疼痛体验是无止境的，几乎没有缓解的希望。科学家们一直认为这是神经元活动失调的结果。”
林梅说，他们的研究表明，病理性疼痛可以通过注射ErbB4+抑制剂或NRG1中和肽来减少。这些发现的应用可能超出了病理性疼痛的治疗范围。
林梅说：“NRG1和ErbB4都是许多大脑疾病的风险基因，包括严重抑郁症和精神分裂症。需要进一步研究，以显示热痛和病理性疼痛的机制是否也在那些有脑部疾病的人所经历的不同类型的疼痛中起作用。”
