高温和低温为什么会让我们产生疼痛感？

乍看之下，一块炽热的烙铁和一块冰并没有什么相同之处，但它们都能引起疼痛感。极高温和极低温都可以使人类皮肤感到极端不适，并且研究显示，大脑感受两种极端温度的方式也很相似。

我们通常认为，皮肤和其中埋藏的神经是我们产生触觉的关键，但生物学家所说的“体感系统”（somatosensation）其实也包含了多种感觉。当然，触觉、或者说皮肤感觉到的机械刺激也是其中之一。但除此之外还有“本体感觉”（proprioception）即我们感受到的身体朝向和位置，以及“痛觉感受”（nociception“，即身体察觉有害刺激的能力。疼痛感就是身体产生痛觉感受时的反应。

无论这种痛苦是由机械、化学还是高温导致的，痛觉感受都会促使我们远离疼痛来源。假如你把手插入火中，焚烧感便会刺激身体尽快把手抽出。虽然疼痛的感觉并不美好，但它说明你的身体在努力保护你平安。若丧失了感觉疼痛的能力，事情就麻烦了。

“遍布全身的感觉神经元无论在感受到高温还是低温时，信息传输渠道都会被直接激活。”杜克大学神经生物学家约尔格·格兰德尔（Jorg Grandl）指出。十五年来，研究人员通过研究基因经过编辑的小鼠发现，神经元的信息传输渠道、即神经元细胞中嵌入的蛋白质，与对温度的感受直接相关。其中，人们最熟悉的信息传输通道名叫TRPV1，它负责感受极端高温。当刺激温度达42摄氏度以上时，TRPV1便会被激活，并激活整条神经，将疼痛信号传递到大脑。我们感受寒冷的能力与体内一种特殊蛋白质有关。把手指放在烛火上，便可激活TRPV1通道。

“人体感受寒冷也采用了相同的机制。”格兰德尔解释道，只不过与之相关的蛋白质名叫TRPM8。此外，这一通道只需感觉到寒冷便可激活、不需要冷到令人感到疼痛的程度。负责感受极端寒冷的通道名叫TRPA1，人们对它的了解还十分有限。研究人员只知道，它在感受到极低温刺激时会被激活，但并不确定它是否也参与了探温过程。

上述三种蛋白质使皮肤得以感受多种温度，并使身体做出相应反应。此外，由于它们属于痛觉感受器官，这些蛋白质可帮你避开温度极高或极低的环境。例如，TRPM8失灵的小鼠不会躲避低温，说明它们不会主动寻找温度更宜人的环境。不过，它们会主动避开极低温和极高温，更喜欢待在温暖惬意的地方。

虽然研究人员已经确定了上述三种感受器的激活温度，但它们并不是一成不变的。例如，当皮肤被晒伤时，温水浇在身上就如同滚烫的沸水。“这是因为皮肤炎症使TRPV1通道变得格外敏感，降低了这些神经向大脑传递疼痛感的温度下限。”格兰德尔解释道。