吃辣椒为啥感觉热？吃薄荷为啥觉得凉？2021 年这项诺奖告诉你答案
辣椒为啥让人感觉热？薄荷为啥让人觉得凉？
到底是科学还是个人的错觉呢？获得了 2021 年诺贝尔奖生理学或医学奖的两位科学家，戴维 · 朱利叶斯（David Julius）和阿代姆 · 帕塔博蒂安（Ardem Patapoutian），给了你答案：
你的感觉是没错的。
2021 年诺贝尔生理学或医学奖得主：戴维 · 朱利叶斯（David Julius）和阿尔代姆 · 帕塔普蒂安（Ardem Patapoutian）
（图片来源：诺奖官网）
辣椒和薄荷，对应着不同的 " 感受器 "
辣椒让人发热，这是自从辣椒发现就众所周知的。可是辣椒为什么会让人发热呢？
早期科学家告诉你，这是因为，辣椒，并不是味觉，而是痛觉，这种痛觉会让人体发热。不过，人体到底是如何感受到辣椒这种痛觉呢？要知道，辣椒可不是像针刺那样明显会刺激到我们的神经。
于是加州大学旧金山分校的 David Julius 决定去探究一下辣椒到底是怎么让人感受到疼痛的。当然，他肯定不能用辣椒直接研究了，而是用辣椒里的关键成分：辣椒素进行研究。
不过，这个时候，一个问题出现了：
很多细胞是没有 " 痛觉 " 的，你必须选择能够感受 " 痛觉 " 的细胞，最终，他们找到了感觉神经元，这是一种专门用来感知的神经元。
接下来，就是研究到底辣椒素是如何让感觉神经元识别的。这就涉及到了基因。
人体中的基因太多了，想确定到底是什么基因发挥作用太难了，于是他们决定采用 " 大数据 " 来筛选。
这里的 " 大数据 " 是生物学上的基因文库，就是包含了数百万基因片段的一个混合体。然后他们把这些片段对应的基因在感觉神经元中表达，也就是让这些基因发挥作用。接下来就看哪个基因可以对辣椒素有反应了。
经过一系列尝试，科学家最终发现了一个可以对辣椒素有反应的基因，这是一个新的发现，最后命名为 TRPV1，这也是一个新鉴定出来的离子通道蛋白基因。
（图片来源：Zagotta, William N., et al. "Measuring distances between TRPV1 and the plasma membrane using a noncanonical amino acid and transition metal ion FRET." Journal of General Physiology 147.2 ( 2016 ) : 201-216.）
而值得一提的是，这个痛觉受体，竟然是和温度有关，相当于一个顶俩，这就有意思了。
这就解释了为什么吃辣椒感觉又热又痛的原因了：我们吃下辣椒，辣椒里面的辣椒素可以引发人体的 TRPV1 来触动痛觉，而这种痛觉还和温度有关，所以就有了又热又痛的感觉了。
既然如此，那么，有人一定会问，那些清凉的食物呢？
于是科学家们用常见的薄荷开始了进一步的研究。无论是薄荷味的牙膏、冷饮还是口香糖，给我们的感觉都是凉的。不过，科学研究上使用的关键物质是薄荷醇。
采取类似的研究办法，研究人员果然发现了新东西，那就是 TRPM8，这是被证明可以被寒冷激活的受体，这个研究是 Julius 和 Patapoutian 分别独立研究的，他俩也是今年两位诺奖得主。
用一张图来汇总：
（图片来源：诺奖官网）
可以说，整个研究，发现了人体是如何感受到温度和触觉（也就是痛觉这种典型触觉），他们是有一系列受体来进行。
除了温度感觉，机械感觉怎么感知？
当然，有了温度感觉，可是，机械感觉呢？要知道，机械感觉那才是最早的最广泛的触觉啊，比如拥抱、触摸等都是机械感。
于是今年诺奖的得主之一 Patapoutian 在研究完薄荷后转身就去研究机械感觉了。
他们开发了一套细胞体系，这体系的特点就是刺激一个细胞，细胞会发出电信号，而接下来可以对电信号进行检测。
（图片来源：诺奖官网）
接下来，他们筛选出了 72 个候选基因，经过一一排除，最后找到了一个新的感受机械压力的通道蛋白 Piezo，这个词来源于古希腊语 ( í; píesi ) 。
（图片来源：诺奖官网）
这次诺奖的内容可以用一张图来统一汇总：
温度 / 热痛觉是和 TRPV1 有关，触觉刺痛是和 PIEZO2 有关，它们都是人体感受器的一部分。
（图片来源：诺奖官网）
为什么他们能够获得诺奖？
可能有人会好奇，这东西不是很早就知道了嘛，笛卡尔就思考过人是如何感受热量的。中学生物书上也有反射弧这一概念，大致路线是：感受器 - 传入神经 - 神经中枢 - 传出神经 - 效应器。为什么他们的研究还能够获得诺奖？
其实，问题就在这里，上图是一个很粗略的过程，其中涉及到了很多细节问题，其中典型的就是感受器。
以手为例，手上可是没有味觉受体的，它是没法感受到味道的，但是手为何能感受到辣椒的火辣感觉呢？到底是什么东西触发了手的感觉，产生了神经电流呢？这就是这次诺奖得主研究的内容。
诺奖委员会指出，这两位诺奖得主在 TRPV1、TRPM8、以及 Piezo 通道上的突破性贡献，不仅让我们知道人体如何感知冷热，感知触觉，从而理解身边的世界，后续的研究还为我们带来了更多生理上的洞见，也被用于开发多种治疗疾病的药物，实实在在将科学转化为了造福病患的工具。
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