动物调节体温无需感知温度

  炎炎夏日,动物也会去寻找舒适温度的环境。日本名古屋大学研究小组做出了一项与炎热天气相关的新发现:行动性体温调节的温度感觉传递机理。这一发现有助理解人类中暑发病机理。

  体温调节是动物维持生命最重要的调节功能之一。人类在炎热时出汗带走热量,寒冷时肌肉发抖产生热量。这些反应是自主发生的,与自我意志无关,称为“自律性体温调节”。而动物躲到舒适温度环境、根据温度变化着装、使用空调等是基于意志的行为,称为“行动性体温调节”。这种行动调节体温行为是一种本能行为。

  无论哪种体温调节行为都是通过脑的指令。科学家已经了解自律性体温调节的神经回路,但对行动性体温调节的神经回路尚不甚了解。为进行体温调节,人脑需要接受环境温度信息。环境温度由皮肤的温度感受器感知,其信息通过感觉神经传达给脊髓。

  研究小组发表在近期《科学报告》网络版上的论文称,他们使用两块金属板,在室温25℃下将一块金属板温度设定28℃(中性温度),另一块设置为38℃(酷热)和15℃(寒冷)。在金属板上给大鼠20分钟自由行动时间,大鼠在中性温度的金属板上停留时间最长。这就是躲避酷暑和寒冷,选择舒适的环境温度的体温调节行为。

  研究小组发现,与正常大鼠一样,丘脑被破坏的大鼠仍然会选择在中性温度金属板停留。对参与实验的大鼠进行大脑皮层的脑电波测定,在正常大鼠上发现了应对皮肤温度变化的脑电波变化,而在丘脑被破坏的大鼠上没有发现皮肤温度变化引起的脑电波变动。这一结果表明,体温调节行为不需要脊髓丘脑皮层路感知环境温度。