一項研究揭示了狗抖濕毛的神經科學原理

當一只狗抖掉毛上的水時，它的動作不是隨機的一陣亂舞，也不是故意把站在旁邊的人弄濕。

事實上，許多毛茸茸的哺乳動物包括鼠、貓、獅、虎和熊等，都有這種本能反射，表現為頭部和上半身的快速振動。這一行為有助于動物從自己難以觸及的身體上弄掉水、昆蟲或其他刺激物。“濕狗抖動”背后是一種復雜的神經機制，而這在以前是未知的。

現在，研究人員已經確定了觸發小鼠特征性“濕狗抖動”行為的神經回路，該回路涉及一類特定的觸覺感受器，以及連接脊髓和大腦的神經元。相關論文11月7日發表于《科學》。

美國貝勒醫學院的神經科學家Kara Marshall說：“觸覺系統是如此復雜和豐富，以至于可以區分出水流、爬行的昆蟲和人的溫柔觸摸。這項研究能夠將觸覺感受器一個特定的亞型與這種熟悉且可理解的行為聯系起來，真的很了不起。”

論文第一作者、美國哈佛醫學院的神經科學家David Zhang和同事專注于研究C類低閾值機械感受器（C-LTMR）。它包裹在毛囊周圍，被認為是介導情感性觸覺的外周感受器。

在人類中，這些感受器與愉悅的觸覺有關，比如溫柔的擁抱或舒緩的撫摸。但在老鼠和其他動物身上，它們起著保護作用——提醒動物皮膚上有東西存在，無論是水、污垢還是寄生蟲。Marshall說，當這些刺激引起皮膚上的毛發彎曲時，就會激活C-LTMR，“將皮膚的敏感性擴展到表面之外”。

為了讓實驗室小鼠像濕狗一樣抖動，研究人員在它們脖子后面滴了幾滴葵花油。幾乎所有小鼠都在10秒鐘內甩掉了這些油滴。然后，該團隊對一些小鼠進行基因改造，去除它們的大部分C-LTMR。與未經改造的對照組小鼠相比，當油滴落在它們的脖子上時，其抖動減少了50%。

研究人員還想探索來自C-LTMR的信號是如何通過神經系統協調“濕狗抖動”的。他們發現，C-LTMR在被激活后，通過突觸連接至副交感神經核的興奮性神經元誘發抖動行為。

利用光遺傳學技術，研究人員抑制了這一神經通路，結果削弱了小鼠58%的抖動反應，但它們仍然正常地抓撓、梳理和移動。這表明，該通路是“濕狗”移除機械性刺激物所特有的。

“‘濕狗抖動’是一種非常協調的運動反應。”中國香港浸會大學的神經科學家Thomas Kn?pfel說，“這項工作是研究大腦如何發出命令控制運動的一個很好的起點，并為更多關于連接的工作提供了靈感。”

Zhang表示，未來，團隊將研究過度活躍的C-LTMR是否會導致貓的皮膚抽搐綜合征，包括皮膚突然起伏和過度抽搐，或者人類其他類型的皮膚過敏。

相關論文信息：https://doi.org/10.1126/science.adq8834