他们发现了温度和触觉感受器

人类面临的最大难题之一是我们如何感知环境，例如，眼睛如何感知光线，声波如何影响我们的内耳，不同的化合物如何与鼻子和嘴巴中的受体相互作用并产生气味和味道，以及太阳的热量和风的触摸.这些对温度、触觉和运动的印象对我们适应不断变化的环境非常重要。

在日常生活中，我们把这些感觉视为理所当然，但是神经冲动是如何开始感知温度和压力的呢？今年的诺贝尔生理学或医学奖获得者解决了这个问题。

加州大学旧金山分校的教授大卫朱利叶斯(David Julius)通过使用从辣椒中提取的辣椒素，确定了皮肤神经末梢中对热量做出反应的传感器。美国斯克里普斯研究所的Adem Pataputian发现了一种使用压敏细胞的新型传感器，这种传感器可以对皮肤和内脏的机械刺激做出反应。

这些突破性的发现促进了我们对神经系统如何感知热、冷和机械刺激的理解。两位获奖者发现了我们理解感官和环境之间复杂相互作用的关键缺失环节。

研究像辣椒一样辣。

在20世纪90年代末，朱利叶斯通过分析辣椒素如何引起身体灼热感，看到了巨大进步的可能性。众所周知，辣椒素可以激活引起疼痛的神经细胞，但这种化学物质如何真正发挥这种功能是一个未解之谜。

朱利叶斯和他的同事们创建了一个包含数百万个与感觉神经元中表达的基因相对应的脱氧核糖核酸片段的库，感觉神经元可以对疼痛、热和触摸做出反应。朱利叶斯和他的同事假设基因库应该包含一个编码能够对辣椒素产生反应的蛋白质的脱氧核糖核酸片段。

经过艰难的寻找，他们发现了一个能让细胞对辣椒素敏感的基因——辣椒素感应基因。该基因编码一种新的离子通道蛋白，这种新发现的辣椒素受体后来被命名为TRPV1，它是一种热敏受体，可以在疼痛的温度下被激活。

TRPV1的发现是一个重大突破，为其他温度敏感受体的发现开辟了道路。

Julius和Pataputian独立地使用薄荷醇来鉴定TRPM8，这是一种已被证明被寒冷激活的受体。与TRPV1和TRPM8相关的其他离子通道已经被识别，它们可以在不同的温度范围内被激活。

研究压力下的“压力”。

虽然温度感的机制已经被发现，但机械刺激如何转化为触觉和压力感仍不清楚。Taputian想确定机械刺激激活了哪些受体。

他和他的合作者首先发现了一种细胞系，当用微量吸管戳一个细胞时，它会发出可测量的电信号。他们鉴定了72个编码可能受体的候选基因，并逐一将其灭活，以找出与机械敏感性相关的基因。

他们成功鉴定了一个基因，基因的沉默使细胞对微管的穿刺不敏感。发现了一个完全未知的机械敏感离子通道，并命名为压电1，取自希腊语“压力”。然后，他们发现类似压电1的感觉神经元高水平表达第二个基因，称为压电2。进一步的研究证实，压电1和压电2是离子通道，通过向细胞膜施加压力直接激活。

除了对触觉至关重要之外，压电离子通道在身体位置和运动(即本体感受)的感知中也起着关键作用。此外，压电1和压电2通道还可以调节其他重要的生理过程，包括血压、呼吸和膀胱控制。

今年诺贝尔奖得主对TRPV1、TRPM8和Piezo通道的开创性发现，让我们了解了热、冷和机械力是如何触发神经冲动的，使我们能够感知和适应周围的世界。TRP通道是我们感知温度能力的核心。压电2通道使我们能够触摸和感知身体部位的位置和运动。色氨酸和压电通道也有助于许多额外的生理功能，这取决于感知温度或机械刺激。

朱利叶斯和帕塔普坦的发现引发的科学研究正在如火如荼地进行，科学家们正专注于阐明它们在各种生理过程中的功能。这一发现也被用于开发各种疾病的治疗方法，如慢性疼痛。