瘙痒（Itch），从感官角度来说，是一种独到的感知体验。它不像祸患那样剧烈开云官网登录入口，却足以引起一种"非挠不可"的冲动。

咱们都资格过瘙痒难耐的时候，并且可能越痒越挠，越挠越痒。不啻是东说念主类，好多动物，也会痒，而这时候动物领略过蹭树等表情来顾问瘙痒问题。

东说念主痒了不错挠，而对于鱼，这些在水中悠游的生物，莫得爪子，不会像咱们一样挠痒痒。若是鱼弗成挠，那它会感到痒吗？更要紧的是，咱们又该如何判断它是否"痒"呢？

什么是痒？

科学家弗成径直问鱼："你认为痒吗？"，只可野心一系列现实，试图通过鱼的步履和神经行径来破解这个谜团。

瘙痒感泛泛由外界刺激物或里面信号（如炎症因子）激勉。某些化学物资能够径直作用于 TRPA1，激活它的"开关功能"。TRPA1（Transient Receptor Potential Ankyrin 1）是一种离子通说念卵白，漫步在感知神经元的末梢，崇拜感知化学和物理刺激。它不仅参与祸患和瘙痒的感知，还能对温度变化和某些刺激性化学物资作出响应。

当 TRPA1 被激活时，会让神经元内的钙离子流动加多，产生电信号。这些信号马上传递到崇拜瘙痒感的嗅觉神经元中，比如背根神经节（DRG）中的 C 纤维。C 纤维是瘙痒信号的"专属快递员"，将信号从皮肤名义一齐传递到脊髓，再送到大脑的丘脑和大脑皮层，最终让咱们感知到"痒"。

若何知说念鱼在痒？

2017 年 9 月，在好意思国华盛顿大学，阿贾伊 · 德干  （Ajay Dhaka）指导的一支科学团队究诘了痒的机制，遴选了两个究诘模子：袖珍、透明的斑马鱼和经典的现实动物小鼠。

斑马鱼   图源：A-Z Animals

为了检测鱼类的瘙痒响应，科学家们从哺乳动物中常用的瘙痒指导物资中筛选出了几种候选化学物资，包括咪喹莫特（Imiquimod，IMQ）。

咪喹莫特是一种 TLR7 的东说念主工甘心剂。它被野心用于调停病毒感染（如利弊湿疣）和皮肤癌，通过模拟病毒 RNA 的作用激活 TLR7。

TLR7 是免疫系统中的一种受体卵白，主要漫步在免疫细胞（如树突细胞、巨噬细胞和 B 细胞）的内体膜上。它的主邀功能是识别病原体，卓越是病毒的单链 RNA（ssRNA），从而触发宿主的抗病毒免疫响应。

TLR7 的过度激活可能激勉局部炎症，从而导致瘙痒、刺痛等不适感。这就是遴选咪喹莫特四肢激勉斑马鱼瘙痒物资的原因。

问题来了，前边说了 TRPA1 是瘙痒和祸患感知的离子通说念，那为什么还要遴选作用于 TLR7 的咪喹莫特？

TLR7 主要参与免疫系统，而 TRPA1 则与感官系统密切磋议。尽管它们的功能看似毫无关联，但部分究诘标明，TLR7 的激活可能蜿蜒影响 TRPA1 通说念的功能。举例，炎症因子可能通过复杂的细胞信号收罗蜿蜒作用于 TRPA1，从而进一步放大瘙痒或祸患感。

究诘团队领先将这些化学物资融化在特定的介质中，应用于三天大的斑马鱼幼体。

现实线路，在测试的化学物资中，咪喹莫特能够显赫激活斑马鱼三叉神经节（主要崇拜面部感官信号）中的神经元，还让小鱼进展出一种荒谬的步履——通常地用嘴部摩擦鱼缸壁，仿佛试图"挠痒"。

IMQ 引起成年斑马鱼进展出瘙痒步履   图源：文件 1

所谓的瘙痒步履，即斑马鱼游动速率加速和轨迹愈加通常。这种行径形状被认为是鱼类感受到不适（如瘙痒）时的典型响应。

到底是什么怒放了痒的开关？

为了找到谜底，究诘者用基因剪辑时候关闭了斑马鱼体内的 TRPA1 通说念。当这些"小转基因鱼"战争咪喹莫特时，它们总计住手了摩擦步履，仿佛这剂化学物资再也无法引起它们的不适。这一发现热烈暗意，TRPA1 通说念可能是咪喹莫特激勉瘙痒感的要道。

红线代表跟踪斑马鱼拍浮步履轨迹。左图是斑马鱼平常的拍浮步履。中间是打针 10 µ M AITC ( allyl isothiocyanate, 异硫氰酸烯丙酯为芥末内刺激性物资 ) 在斑马鱼上唇之后，鱼产生痛觉响应的步履，活能源昭彰地缩小，右图是打针 100 μ M IMQ 在斑马鱼上唇之后，鱼会不停地摩擦水缸壁，近似握痒的步履进展。  图源：文件 1

为了进一步阐明，他们还测试了其他可能的通路，举例与免疫响应磋议的 TLR7 受体。然则，TLR7 的"嫌疑"很快被排斥，因为它既未在斑马鱼磋议神经元中抒发，也未对步履产生任何影响。

究诘者们发现，即即是 TRPA1 通说念，濒临不同浓度的化学物资也会产生判然不同的"响应"。低浓度的咪喹莫特能够蔼然地激活一小部分心经元，触发近似瘙痒的步履；而高浓度的化学物资如芥末油（另一种 TRPA1 甘心剂），则让更多神经元"火力全开"，激勉更热烈的痛觉响应。究诘者形象地将这比作"嗡嗡响的警报器"和"震耳欲聋的失火警铃"。

从生理上看，痒和痛本色上分享一部分心经通路，比如它们都不错通过 TRPA1 通说念感知刺激。但通过不同的神经元分支和激活阈值，它们齐全了"单干互助"：

痒感受器（敏锐神经元）：对低强度刺激作出响应，专注于小界限的要挟；它由一种荒谬的 C 类纤维神经传递瘙痒信号，这些纤维较细且传导速率较慢（约 1 米 / 秒）。这种慢速传导的特质让瘙痒感显得不急迫，给咱们时候挠一挠、轻轻处理问题。

痛感受器（强刺激神经元）：对高强度刺激作出响应，处理更迫切的情况。它泛泛由 A δ 纤维和 C 类纤维共同崇拜。A δ 纤维传导速率较快（约 5-30 米 / 秒），使祸患信号能马上到达核心神经系统，触发即时响应，如快速撤离受伤部位。

这种"双制度"机制匡助生物分辩了刺激的有条不紊，从而遴选更合适的步履。

为了考据这种机制是否适用于哺乳动物，究诘团队转向小鼠现实。他们发现，咪喹莫特一样能够通过 TRPA1 通说念激活小鼠的瘙痒步履。当这些通说念被基因剪辑关闭后，小鼠的"挠握"步履显赫减少，而对祸患的响应则未受到影响。

更好奇好奇的是，究诘发现小鼠的 TRPA1 通说念对咪喹莫特的响应比斑马鱼弱得多。这八成不错阐述注解为什么咪喹莫特在小鼠中主要激勉瘙痒，而在东说念主类中却继续同期激勉瘙痒和刺痛。

通过对斑马鱼和小鼠的现实，究诘者不仅揭示了瘙痒感的一个要紧机制，还提倡了一个迷东说念主的假说：瘙痒可能是痛觉通路的"进化副居品"，匡助动物嘱咐低强度的无益刺激。这种浮浅但高效的机制，可能在脊椎动物中还是被保留住来。

鱼痒了，若何挠？

濒临痒这个问题，莫得手的鱼除了蹭鱼缸还有什么见解顾问？

谜底之一是鲨鱼！

大青鲨

2022 年，来自澳大利亚西澳大学的克里斯托弗 · 汤普森（Christopher D.H. Thompson）博士和他的究诘团队，历时七年，在大家三大洋中的 36 个地方，张开了一场对于"鱼挠痒步履"的探索。

对于海洋的鱼类来说，难以幸免被寄生虫困扰，这亦然形成痒的主要身分。当寄生虫在鱼体表寄生时，会用附着器官（如吸盘、钩刺）紧紧收拢鱼的皮肤或鳃盖。这种物理附着会径直挫伤组织，引起组织红肿，会刺激鱼体表的机械感受器和化学感受器，向鱼的大脑发送痒的刺激信号。

究诘团队期骗钓饵遥控水下视频系统（BRUVS）纪录了 6166 段海底视频，详备不雅察了 261 种海洋动物的步履。经由紧密分析，他们发现，黄鳍金枪鱼、南边蓝鳍金枪鱼以及虹鳟鱼，果然会主动邋遢鲨鱼——一种潜在的捕食者，来拔除躯壳名义的寄生虫。

一条黄鳍金枪鱼在蹭大青鲨   图源：文件

邋遢步履在视频中进展得十分昭彰：鱼类领先接近鲨鱼，恭候尾鳍舞动到合适的位置，然后马上擦昔时，像是用"鲨鱼版砂纸"进行清洁。

大白鲨的皮   图源：white shark ocean

鲨鱼皮肤的独到结构（皮齿）使其名义精真金不怕火，相等稳当邋遢。而鱼类尤其偏好刮擦头部、眼睛和鳃盖这些寄生虫最容易附着的部位。

大洋性鱼类，尤其是金枪鱼和虹鳟鱼，进展出显赫的刮擦步履。大青鲨是首选的刮擦对象，其精真金不怕火皮肤可能提供了优胜的刮擦着力，同期对刮擦步履无昭彰响应，减少了潜在要挟。  图源：文件

汤普森博士的究诘发现，鲨鱼是这些鱼类首选的邋遢对象。这种步履并不是巧合，而是有明确的倾向性：83% 的刮擦步履发生在鲨鱼身上，其余仅有 17% 发生在同类之间。而鲨鱼对这些刮擦步履着实东当耳边风，莫得进展出袒护或袭击，这也让鱼类能够安全完成"清洁任务"。

谁能念念到，鱼类也会有"痒"的烦懑？更令东说念主讶异的是，它们果然能够玄妙地期骗鲨鱼这种雄伟的掠食者来顾问这个问题。这种步履不仅是鱼类稳当环境的生计妙招，更是当然界复杂互动的缩影。

参考文件

[ 1 ] Esancy K, Condon L, Feng J, et al. A zebrafish and mouse model for selective pruritus via direct activation of TRPA1J.   Elife, 2018, 7: e32036.

[ 2 ] Thompson C D H, Meeuwig J J. Sharks are the preferred scraping surface for large pelagic fishes: Possible implications for parasite removal and fitness in a changing oceanJ.   Plos one, 2022, 17 ( 10 ) : e0275458.

筹办制作

作家丨苏澄宇   科普创作家

审核丨刘焕章 中国科学院水生生物究诘所 究诘员

          刘雅丹 中国水产学会 究诘员

筹办丨何通

责编丨何通

审校丨徐来、林林

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