你的大腦如何知道何時(shí)呼吸、何時(shí)穩(wěn)定血壓，或何時(shí)對(duì)抗感染？答案在于內(nèi)感受。這是一個(gè)鮮為人知的過程，神經(jīng)系統(tǒng)通過它不斷監(jiān)測(cè)身體的內(nèi)部信號(hào)，以維持基本功能的運(yùn)行。

現(xiàn)在，美國(guó)斯克里普斯研究所與艾倫研究所的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)榮獲美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）院長(zhǎng)“變革性研究獎(jiǎng)”，將開發(fā)首個(gè)全面呈現(xiàn)該內(nèi)在感知系統(tǒng)的神經(jīng)圖譜。

科學(xué)家正在繪制人體內(nèi)感受圖，以揭示我們的大腦如何與內(nèi)部器官保持協(xié)調(diào)。圖片來源：Shutterstock

該項(xiàng)目由2021年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者、神經(jīng)科學(xué)家Ardem Patapoutian領(lǐng)銜，斯克里普斯研究所講席教授Li Ye、艾倫研究所分子遺傳學(xué)主任Bosiljka Tasic共同參與。斯克里普斯研究所副教授Xin Jin將擔(dān)任聯(lián)合研究員，負(fù)責(zé)基因組與細(xì)胞類型鑒定工作。

NIH已為該團(tuán)隊(duì)提供為期5年、總額1420萬美元的資助，用于推進(jìn)這項(xiàng)計(jì)劃。

與依賴專門器官感知外界刺激的經(jīng)典感官（如嗅覺、視覺和聽覺）不同，內(nèi)感受涉及龐大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用于感知身體內(nèi)部情況。這些神經(jīng)回路追蹤著循環(huán)、消化和免疫活動(dòng)等關(guān)鍵生理過程。由于內(nèi)感受信號(hào)源于身體深處且常在無意識(shí)狀態(tài)下被處理，科學(xué)家常稱其為人類“隱秘的第六感”。

盡管具有基礎(chǔ)性作用，內(nèi)感受系統(tǒng)卻長(zhǎng)期未受科學(xué)界重視。其產(chǎn)生的信號(hào)復(fù)雜交疊且難以測(cè)量，傳遞信號(hào)的感覺神經(jīng)元分布于心臟、肺、胃、腎臟等器官，難以精準(zhǔn)定位與分離。

此次，研究人員計(jì)劃繪制感覺神經(jīng)元與心臟、胃腸道等多種內(nèi)臟器官的連接圖譜，目標(biāo)是創(chuàng)建詳細(xì)的解剖與分子圖譜，并揭示這些神經(jīng)通路的組織結(jié)構(gòu)。

為此，項(xiàng)目將分兩步實(shí)施。首先，標(biāo)記感覺神經(jīng)元，通過全身成像追蹤其從脊髓延伸至各器官的路徑，生成高分辨率三維圖譜；其次，運(yùn)用基因譜分析區(qū)分不同細(xì)胞類型，例如從腸道、膀胱或脂肪組織發(fā)送信號(hào)的神經(jīng)元。這些數(shù)據(jù)集將共同構(gòu)成首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化參考框架，用于解析人體內(nèi)部感覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

科學(xué)家希望通過破譯內(nèi)感受機(jī)制，揭示腦-體交流的關(guān)鍵原理，從而找到新的疾病治療方法。這些內(nèi)部感覺通路的紊亂已被證實(shí)與多種疾病有關(guān)，包括自身免疫性疾病、慢性疼痛、神經(jīng)退行性疾病和高血壓。

“變革性研究獎(jiǎng)”設(shè)立于2009年，旨在資助突破傳統(tǒng)科學(xué)界限的開創(chuàng)性跨學(xué)科項(xiàng)目。它是NIH共同基金“高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)研究計(jì)劃”的一部分，旨在支持那些可能重塑人們對(duì)人類健康理解但可能難以通過傳統(tǒng)機(jī)制獲得資金的創(chuàng)新想法。

來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)