父母的安撫性觸摸。朋友的溫暖擁抱。愛人誘人的懷抱。這些都是我們生活中的觸覺樂趣。現在，哥倫比亞大學祖克曼研究所和兩個夥伴機構的科學家們報告了以前未被確認的起點，這些起點是關於愉悅的、性的和其他有價值的社會觸摸的。

最值得注意的是，在他們的小鼠研究中，他們首次找出了一條完整的路徑，該路徑從皮膚的神經元開始，對輕柔的撫摸作出反應，並一直運行到大腦的快樂中心。這項研究於1月23日發表在《細胞》雜誌上。

研究人員說，這些發現也指向了基於觸摸的療法，以緩解焦慮、壓力和抑鬱症。更重要的是，這種療法可能為自閉症患者和其他甚至會使溫柔的觸摸都無法忍受的疾病帶來希望。

投射到腹側被蓋區（藍色）的神經元–一個與快樂和獎勵有關的大腦區域–反過來接受來自脊髓（紅色）神經元的投射，這些神經元本身也接受觸摸輸入，揭示了小鼠愉悅觸摸的直接皮膚-大腦迴路。資料來源：Abdus-Saboor實驗室/Zuckerman研究所

科學家們早就知道皮膚具有觸覺感覺細胞–外周神經系統的關鍵組成部分–使我們能夠辨別不同的質地和溫度，以及各種令人愉快和痛苦的機械刺激。

加州理工學院的研究人員已經暗示了這種可能性，他們研究了一類感覺細胞，以其膜上的一個受體命名為Mrgprb4細胞。科學家們發現這些細胞對光筆觸有反應。

這張小鼠背部毛茸茸的皮膚的顯微照片中的熒光綠色特徵揭示了Mrgprb4細胞系中觸覺感覺細胞的存在。資料來源：Abdus-Saboor實驗室/Zuckerman研究所

刊載於《細胞》上的新研究結論是一個四年的合作軌蹟的高潮，涉及來自三個機構的近20位科學家（12位來自Abdus-Saboor實驗室，包括第一作者），以更密切地觀察這些細胞。

這項研究的關鍵是一種被稱為光遺傳學的強大技術，其中個別細胞類型被設計成當研究人員向它們照射特定顏色的光時，它們可以被激活。這項技術特別適合於找出特定細胞群的功能。

研究人員於2018年秋季在賓夕法尼亞大學開始了他們的探索，當時Abdus-Saboor博士是那裡研究疼痛神經科學的教員。就在那時，當時的研究生Leah Elias和當時的實驗室技術員William Foster（現在是哥倫比亞大學神經生物學和行為學項目的研究生，也是《細胞》論文的第一作者）完成了一次驚人的觀察。

埃利亞斯博士說：”我們看到，通過激活小鼠背部這個未被研究的觸覺細胞群，動物會降低背部並採取這種背屈的姿勢。在囓齒類動物的世界裡，這種姿勢是性接受的一個關鍵標誌，這通常需要求偶老鼠的身體關注。”

這一引人入勝的線索的核心是一個小鼠品系，該團隊通過基因工程使動物的Mrgprb4觸覺敏感細胞在藍光照射下會啟動。這些類型的觸摸細胞以前沒有與任何特定的社會行為聯繫起來，但是當埃利亞斯博士和福斯特通過向小鼠照射藍光來激活這些細胞時，兩人看到了這種背屈反應。

這種行為的高速視頻數據是明確無誤的。後來，由當時的研究生Melanie Schaffler領導的研究小組觀察到這些相同的小鼠自願前往研究室中的同一地點，而這些動物之前曾被照亮。這是一個跡象，表明這些動物將其背部的Mrgprb4感覺細胞的啟動視為獎勵。這是第一個記錄在案的例子，表明一種特定的行為可能由這些Mrgprb4神經元產生或支持。

雖然背屈很吸引人，並指出這些細胞在檢測性接觸方面的潛在作用，但研究人員需要直接證據表明它們在自然的社會接觸中介導接觸。但是大流行病的介入減緩了研究的步伐。推進研究變得如此困難，以至於到2020年中期，該團隊考慮完全放棄該項目。

然而，在第11個小時，埃利亞斯博士與當時在賓夕法尼亞大學實驗室的技術員伊莎貝拉-蘇奇（現在是哥倫比亞大學生物科學項目的研究生）合作，進行了一項關鍵的實驗。利用遺傳技術，他們消除了Mrgprb4細胞。這使科學家們能夠看到觸摸電路中沒有這些細胞是否會影響老鼠對觸覺刺激的性反應。結果顯示性接受能力急劇下降，這足以確定這些細胞對自然接觸中的社會觸覺很重要。

儘管這一結果很簡單，但新數據導致了一個引人注目但令人生畏的研究問題：這些外圍細胞如何通過脊髓連接到下游的神經迴路，然後更集中地進入大腦？

阿布杜斯-薩布爾博士指出，要回答這個問題，需要在實驗室的工作範圍之外的技術，也就是外圍神經系統。為此，埃利亞斯博士表示渴望實驗室接受纖維測光技術，這種技術將使他們能夠看到大腦中的獎賞神經元對愉悅的刺激”亮起”。在接下來的幾個月裡，在蘇奇的重要幫助下，埃利亞斯博士能夠證明，激活Mrgprb4細胞會導致阿肯色核中的神經元啟動，而阿肯色核是大腦中已知的獎勵中心之一。

但一個關鍵問題仍然存在：這一信號是如何從皮膚到達大腦的？

2020年，當這個不斷壯大的團隊開始進行這項多方面的研究時，一項由哈佛大學領導的研究報告了愉悅性觸摸難題的一個重要部分。在他們對與觸摸有關的脊髓細胞（被稱為GPR83細胞）的研究中，該研究小組在兩個方向上追踪了神經元之間的聯繫：從中央到腦幹，從外圍到同一類Mrgprb4細胞，Abdus-Saboor博士的團隊已經證明了檢測和傳遞獎勵性觸摸刺激。這些GPR83神經元可能是連接皮膚和大腦的管道。

通過額外的實驗–與羅格斯大學維多利亞-阿布拉拉博士的實驗室合作–該團隊設法進一步跟踪了皮膚到大腦的觸摸電路，而且比以前取得的成果更加詳細。一個重要的發現是，哈佛大學領導的團隊研究的腦幹神經元與大腦中更深層的位置，即腹側被蓋區以及阿肯色核相連接。這是觀察到的一個關鍵聯繫，因為這兩個大腦區域已經被認為與獎勵和快樂的體驗有關。

Abdus-Saboor博士指出，人有感覺皮膚細胞，稱為C-觸覺傳入，它與小鼠的Mrgprb4細胞有一些相似之處。人類也有脊髓和大腦神經元，與Abdus-Saboor博士的團隊和神經科學家一直在發現的觸摸電路相對應。這些相似之處為潛在的生物醫學應用開闢了道路。例如，有可能開發出治療壓力、焦慮或抑鬱症的外圍靶向技術–無論是通過觸摸療法，還是直接應用於皮膚的新型藥物。