痒和痛有何区别？大脑如何感知痒？

所有的动物都依赖于躯体感觉，来区别外来的刺激，从而做出相应的反应来保护机体。痒觉和痛觉类似，都是一种躯体感觉，它们都是保护性、防御性的体质，如果没有痛觉，身体就很容易受到伤害，这是一种反射性的保护行为。

那么，大脑如何区分痒觉和痛觉？陈宙峰表示，“痒觉和痛觉其实很不一样，因为急性痛是一种本能，快速的反应；痒，不管是急性的还是慢性的，都是比较慢的。”他进一步解释，躯体的感觉分两种，一种是非常快速的反应，比如急性痛，甚至我们还没意识到它是怎么回事，就本能地收缩身体，事后可能才意识到还有点疼。急性痒虽然也是防御性的，但产生的比较慢，基本上蚊子飞走了才意识到身体某个地方有点痒，然后去挠痒。

至于为何动物都有痒觉？陈宙峰表示，痒是独立于疼痛的生存预警系统。“动物没有衣服穿，野外各种各样的昆虫，跳蚤、飞蛾等都会侵入毛皮里，比如说蚊子，它叮在你的皮肤上，你的触觉和痛觉神经元都不能被激活，这就是为什么要进化出痒觉来，让动物保护自己不受外来的侵害。当蚊子叮咬产生痒觉，可以让身体产生不舒服的预警机制，既完成危险提示，又避免过度反应。这种精妙的平衡正是亿万年自然选择的智慧结晶”，陈宙峰表示，“痒的生物学意义也很大。这是因为蚊虫会携带各种各样的病毒，传播疾病。痒的发生具有记忆的时间和空间功能，因为下次我们尽可能地避免去蚊子多的地方，或者提前采取一些准备措施。”

至于痒又是如何被大脑感知的？在很长时间里，它们经常跟痛觉混为一谈。“过去关于痒是否是痛的一种微弱形式，合用一个神经通路，还是有专门负责传递痒觉的神经元，一直争论不休。”陈宙峰表示。他在这个领域也做出开创性贡献，2007年，他的实验室在《自然》发表一篇论文，意外地发现有一个专门的痒基因——GRPR（胃泌素释放肽受体），这个受体能识别痒的信息，但不传达关于痛觉方面的信息。

“2007年，当时研究痒的人非常少，在美国可能就三四个主要研究麻醉和疼痛的实验室，而且这几个人研究痒还只是业余爱好，没有人从分子机制去考虑痒这个问题，美国国立卫生研究所NIH甚至没有一个RO1（类似于我们的国自然）基金支持痒觉的研究”，陈宙峰回忆到。痒基因的论文发表以后，在国际上引起了很大的轰动，GRPR的发现如同打开潘多拉魔盒，让这个冷门领域立刻成为持续多年的研究热点。

2009年，陈宙峰在《科学》上发表了另一篇论文，进一步证明了痒和痛有各自的通路。在小鼠模型中，他们发现，敲除掉表达GRPR痒受体的神经元，小鼠不再挠痒，也就是说完全没有了痒觉，但是痛觉是正常的。

也由此，陈宙峰实验室在国际上开创了现代分子痒觉研究这一全新领域，他当时所在的大学——美国华盛顿大学还专门成立了世界上第一个跨学科的痒觉研究中心，陈宙峰担任这个中心的主任，成为全球痒觉研究领域炙手可热的人物之一。

陈宙峰

痒一般可以分为两种类型，一种是由组胺介导的痒，就是像蚊子痒、花粉过敏、尘雾、尘霾之类的，这些主要是急性过敏反应引起的。急性过敏反应是一个保护机制，皮肤里边的肥大细胞以及其他各种各样的免疫细胞，受到刺激后，会释放出组胺，组胺就会激活组胺受体，把痒的信息传递到大脑里，还有一种痒是非组胺依赖性的，很多困扰病人的慢性痒大多是非组胺依赖性的，临床尚没有有效的药物。GRPR主要是传递非组胺类的痒，因此GRPR是治疗慢性痒的一个潜在靶点。

除此之外，痒还与心理有关，也就是痒和人的情绪、心理状态有着千丝万缕的关系。为此，陈宙峰解释道，“有时候我们会这里挠一下，那里挠一下，不一定是你感觉到痒，而是潜意识的行为，既可能是一种自发的痒的表现，也可能反映了你内心的一丝焦虑。一些学生，遇到难题时手就会下意识地挠头皮，好像是在思考问题，它其实是内心焦虑的表达和释放，这种属于心理上的痒。痒还代表一种欲望，我们常说的心里痒痒的，心痒难受，七年之痒等，都反映一种内心的渴望。不论是渴望，还是欲望，都是一种让人不怎么舒服的感觉”。

更有趣的是，痒是可以互相传染的，也就是看到别人挠痒也想挠痒，这叫做传染性痒。这种现象人们已经知道很多年，但机制不明。2017年，陈宙峰团队在《科学》 杂志发文，证明小鼠也有传染性痒，研究者从脑科学的角度解释了痒为何能传染。“以前我实验室的一些人说，他们观看小鼠挠痒的视频，有时候也有痒的感觉，也想挠一挠。也就是看挠痒的动作，有一部分的人也会有挠痒的这种欲望。”陈宙峰表示。

然而，这篇论文一经发表后，立即引起了国内外媒体的广泛关注和科学界的争议。很多人认为小鼠这种低等动物，不可能有传染性痒。但在陈宙峰看来，不仅只有痒，疼痛在小鼠里也有传染性，就像我们看到受苦受难的人，也会很难受一样。 情绪的传染和动作的模仿，在动物世界里是非常普遍的，甚至可以说是各类动物生存下来的重要方式之一。

对小鼠传染性痒的兴趣源于一个意外发现。在一次组会上，陈宙峰发现和患有慢性痒的小鼠放在一起的正常野生鼠的挠痒次数明显增高，这提示痒在小鼠之间也是可以传染的。出乎意料的是，他们发现小鼠观看播放同类小鼠挠痒的视频也会跟着挠，这条通路也是用GRPR做传染性痒的受体。

“这是我研究生涯最好玩的发现，挠痒的视频传递的是一种带有焦虑情绪的负面信息，小鼠看到同伴挠痒，实质是在接收危险环境的信号。现在我实验室一个主要的研究方向就是情绪的传染机制。当然人更高级了，看到挠痒的动作、听到挠痒的声音，或者听到有人在讲有关痒的讲座，甚至你在读这篇文章，有时候也会有点隐隐约约痒的感觉”，陈宙峰进一步阐述。

挠痒背后的神经机制是什么？

前面介绍了痒的受体和通路，痒既然是预警信号，挠痒又是怎么回事？简单来说，在脊髓里面有兴奋性的神经元，也有抑制性的神经元。兴奋性的神经元传递各种感觉信息，抑制性的神经元就是来调控信息的传递，挠痒的过程就把抑制性神经元激活了，这样子我们就感觉不到痒。

“痒的感觉让人很不舒服，挠痒的目的就是把痒这种不愉快的感觉给它抑制住。挠的动作可以激活一群抑制性神经元，抑制脊髓GRPR神经元的活性。”陈宙峰解释道。至于我们为何需要不断地挠痒，才能止痒？他表示，“以为这种阻断是非常短暂的，所以你要多挠几下，因为你不挠，痒神经元马上又回到正常的情况，然后你又感到痒了。”

有意思的是，挠痒也会让人感到很愉悦很舒服。这种挠痒的快乐是如何产生的？陈宙峰认为，轻挠皮肤的时候，会有双重作用，一方面挠的本身抑制了不愉快的痒的感觉，另一方面同时会激活传递愉悦触觉的神经系统。这双重正面作用，进一步放大了挠痒的快感。2022年，陈宙峰团队在《科学》上发文，称在脊髓里发现专门负责传递愉悦触觉的重要受体和神经元，但没有了愉悦触觉的小鼠依然挠痒，说明挠痒的首要目的是抑制痒，所产生的愉悦的感觉只是一个附带的功能，这个和人们专门去做按摩不太一样。

挠痒是把双刃剑，科学止痒还是一个大挑战

挠痒本身也是把双刃剑。有些痒是越挠反而越痒，持续时间长，严重影响人们的生活质量，这就是临床上的慢性痒。“我们也研究过这个机制：为什么越挠越痒。在慢性痒的情况下，痒的信号比正常情况下强很多，而正常的抑制性神经元的活性则大大减弱，通常的轻度挠痒不足以完全抑制痒的感觉，这时候你就会使劲地挠，甚至不惜损伤皮肤”，陈宙峰表示，有些小孩子得湿疹，脸上即使挠得鲜血淋淋，还会挠。这种挠法就是想通过皮肤的创伤，把痛觉的神经通路给激活起来，利用痛来抑制痒。

“痒和痛虽然是通过不同的通路传递，但痛可以抑制痒。当痛觉的通路被激活，大脑里也会有反馈机制，分泌出很多镇痛的化学物质，会把痛抑制住，这也解释即便挠出血来，你也不大感到疼痛。有意思的是，这些可以镇痛的物质，比如内啡肽，血清素，催产素等，同时又可以激活痒的通路，这样你就陷入一个恶性循环，越挠越痒，其实这时候最好就是想办法不要挠”。陈宙峰用比喻解释慢性痒病人的困境，“就像用油去灭火，疼痛虽能暂时抑制瘙痒，但又开放出更多痒的通道，有时痛和痒像个死对头”。

现在痒的研究已经扩散到很多领域，除了疼痛，皮肤领域，还涉及到免疫、结构、代谢，以及各类和痒有关的疾病。“从某种意义来说，我觉得我们对痒觉的分子，神经机制的研究，已经远远领先于对痛觉的研究”，陈宙峰表示。

二十年前，没有多少人注意痒觉。痒基因的发现，今天痒吸引了越来越多人的关注。在陈宙峰看来：有些痒，让人烦恼; 有些痒，挠挠就好了；有些痒，却让人百思不得其解，也许这正是痒的魅力所在。