瘙痒（Itch），从感官角度来说，是一种独到的感知体验。它不像苍凉那样剧烈，却足以引起一种“非挠不可”的冲动。

咱们皆履历过瘙痒难耐的时候，况兼可能越痒越挠，越挠越痒。不啻是东说念主类，很多动物，也会痒，而这时候动物和会过蹭树等神色来惩处瘙痒问题。

东说念主痒了不错挠，而对于鱼，这些在水中悠游的生物，莫得爪子，不会像咱们一样挠痒痒。若是鱼不行挠，那它会感到痒吗？更首要的是，咱们又该如何判断它是否“痒”呢？

什么是痒？

科学家不行告成问鱼：“你以为痒吗？”，只可筹算一系列履行，试图通过鱼的行动和神经步履来破解这个谜团。

瘙痒感庸碌由外界刺激物或里面信号（如炎症因子）激励。某些化学物资能够告成作用于 TRPA1，激活它的“开关功能”。TRPA1（Transient Receptor Potential Ankyrin 1）是一种离子通说念卵白，散布在感知神经元的末梢，厚爱感知化学和物理刺激。它不仅参与苍凉和瘙痒的感知，还能对温度变化和某些刺激性化学物资作出响应。

当 TRPA1 被激活时，会让神经元内的钙离子流动增多，产生电信号。这些信号飞速传递到厚爱瘙痒感的嗅觉神经元中，比如背根神经节（DRG）中的 C 纤维。C 纤维是瘙痒信号的“专属快递员”，将信号从皮肤名义一起传递到脊髓，再送到大脑的丘脑和大脑皮层，最终让咱们感知到“痒”。

若何知说念鱼在痒？

2017 年 9 月，在好意思国华盛顿大学，阿贾伊·德干 （Ajay Dhaka）率领的一支科学团队征询了痒的机制，礼聘了两个征询模子：袖珍、透明的斑马鱼和经典的履行动物小鼠。

斑马鱼 图源：A-Z Animals

为了检测鱼类的瘙痒响应，科学家们从哺乳动物中常用的瘙痒指点物资中筛选出了几种候选化学物资，包括咪喹莫特（Imiquimod，IMQ）。

咪喹莫特是一种 TLR7 的东说念主工昂扬剂。它被筹算用于诊疗病毒感染（如历害湿疣）和皮肤癌，通过模拟病毒RNA 的作用激活 TLR7。

TLR7 是免疫系统中的一种受体卵白，主要散布在免疫细胞（如树突细胞、巨噬细胞和B细胞）的内体膜上。它的主邀功能是识别病原体，卓绝是病毒的单链 RNA（ssRNA），从而触发宿主的抗病毒免疫响应。

TLR7 的过度激活可能激励局部炎症，从而导致瘙痒、刺痛等不适感。这就是礼聘咪喹莫特看成激励斑马鱼瘙痒物资的原因。

问题来了，前边说了 TRPA1 是瘙痒和苍凉感知的离子通说念，那为什么还要礼聘作用于 TLR7 的咪喹莫特？

TLR7 主要参与免疫系统，而 TRPA1 则与感官系统密切干系。尽管它们的功能看似毫无关联，但部分征询标明，TLR7 的激活可能波折影响 TRPA1 通说念的功能。举例，炎症因子可能通过复杂的细胞信号汇注波折作用于 TRPA1，从而进一步放大瘙痒或苍凉感。

征询团队最初将这些化学物资熔解在特定的介质中，应用于三天大的斑马鱼幼体。

履行认知，在测试的化学物资中，咪喹莫特能够显耀激活斑马鱼三叉神经节（主要厚爱面部感官信号）中的神经元，还让小鱼阐述出一种非凡的行动——时常地用嘴部摩擦鱼缸壁，仿佛试图“挠痒”。

IMQ 引起成年斑马鱼阐述出瘙痒行动 图源：文件 1

所谓的瘙痒行动，即斑马鱼游动速率加速和轨迹愈加时常。这种步履状貌被认为是鱼类感受到不适（如瘙痒）时的典型响应。

到底是什么掀开了痒的开关？

为了找到谜底，征询者用基因裁剪时期关闭了斑马鱼体内的 TRPA1 通说念。当这些“小转基因鱼”构兵咪喹莫特时，它们完满罢手了摩擦行动，仿佛这剂化学物资再也无法引起它们的不适。这一发现猛烈默示，TRPA1 通说念可能是咪喹莫特激励瘙痒感的关节。

红线代表跟踪斑马鱼拍浮行动轨迹。左图是斑马鱼日常的拍浮行动。中间是打针 10 µM AITC (allyl isothiocyanate, 异硫氰酸烯丙酯为芥末内刺激性物资) 在斑马鱼上唇之后，鱼产生痛觉响应的行动，活能源解析地缩小，右图是打针 100 μM IMQ 在斑马鱼上唇之后，鱼会束缚地摩擦水缸壁，访佛捏痒的行动阐述。 图源：文件 1

为了进一步证据，他们还测试了其他可能的通路，举例与免疫响应干系的 TLR7 受体。关联词，TLR7 的“嫌疑”很快被排斥，因为它既未在斑马鱼干系神经元中抒发，也未对行动产生任何影响。

征询者们发现，即等于 TRPA1 通说念，濒临不同浓度的化学物资也会产生霄壤之别的“响应”。低浓度的咪喹莫特能够顺心地激活一小部分心经元，触发访佛瘙痒的行动；而高浓度的化学物资如芥末油（另一种 TRPA1 昂扬剂），则让更多神经元“火力全开”，激励更猛烈的痛觉响应。征询者形象地将这比作“嗡嗡响的警报器”和“震耳欲聋的失火警铃”。

从生理上看，痒和痛本体上分享一部分心经通路，比如它们皆不错通过TRPA1 通说念感知刺激。但通过不同的神经元分支和激活阈值，它们杀青了“单干配合”：

痒感受器（明锐神经元）：对低强度刺激作出响应，专注于小领域的胁迫；它由一种非凡的 C 类纤维神经传递瘙痒信号，这些纤维较细且传导速率较慢（约 1 米/秒）。这种慢速传导的秉性让瘙痒感显得不急迫，给咱们时候挠一挠、轻轻处理问题。

痛感受器（强刺激神经元）：对高强度刺激作出响应，处理更迫切的情况。它庸碌由 Aδ 纤维和 C 类纤维共同厚爱。Aδ 纤维传导速率较快（约 5-30 米/秒），使苍凉信号能飞速到达核心神经系统，触发即时响应，如快速惶恐受伤部位。

这种“双制度”机制匡助生物离别了刺激的缓急轻重，从而礼聘更合适的行动。

为了考证这种机制是否适用于哺乳动物，征询团队转向小鼠履行。他们发现，咪喹莫特相同能够通过 TRPA1 通说念激活小鼠的瘙痒行动。当这些通说念被基因裁剪关闭后，小鼠的“挠捏”行动显耀减少，而对苍凉的响应则未受到影响。

更真谛真谛的是，征询发现小鼠的 TRPA1 通说念对咪喹莫特的响应比斑马鱼弱得多。这大致不错说明为什么咪喹莫特在小鼠中主要激励瘙痒，而在东说念主类中却频频同期激励瘙痒和刺痛。

通过对斑马鱼和小鼠的履行，征询者不仅揭示了瘙痒感的一个首要机制，还建议了一个迷东说念主的假说：瘙痒可能是痛觉通路的“进化副家具”，匡助动物吩咐低强度的无益刺激。这种浅薄但高效的机制，可能在脊椎动物中照旧被保留住来。

鱼痒了，如何挠？

濒临痒这个问题，莫得手的鱼除了蹭鱼缸还有什么方针惩处？

谜底之一是鲨鱼！

大青鲨

2022 年，来自澳大利亚西澳大学的克里斯托弗·汤普森（Christopher D.H. Thompson）博士和他的征询团队，历时七年，在天下三大洋中的 36 个方位，伸开了一场对于“鱼挠痒行动”的探索。

对于海洋的鱼类来说，难以幸免被寄生虫困扰，这亦然酿成痒的主要身分。当寄生虫在鱼体表寄生时，会用附着器官（如吸盘、钩刺）紧紧收拢鱼的皮肤或鳃盖。这种物理附着会告成损害组织，引起组织红肿，会刺激鱼体表的机械感受器和化学感受器，向鱼的大脑发送痒的刺激信号。

征询团队愚弄钓饵遥控水下视频系统（BRUVS）记载了 6166 段海底视频，详备不雅察了 261 种海洋动物的行动。进程邃密分析，他们发现，黄鳍金枪鱼、南边蓝鳍金枪鱼以及虹鳟鱼，居然会主动迁延鲨鱼——一种潜在的捕食者，来烧毁身体名义的寄生虫。

一条黄鳍金枪鱼在蹭大青鲨 图源：文件

迁延行动在视频中阐述得十分解析：鱼类最初接近鲨鱼，恭候尾鳍舞动到合适的位置，然后飞速擦昔日，像是用“鲨鱼版砂纸”进行清洁。

大白鲨的皮 图源：white shark ocean

鲨鱼皮肤的独到结构（皮齿）使其名义毛糙，相配适应迁延。而鱼类尤其偏好刮擦头部、眼睛和鳃盖这些寄生虫最容易附着的部位。

大洋性鱼类，尤其是金枪鱼和虹鳟鱼，阐述出显耀的刮擦行动。大青鲨是首选的刮擦对象，其毛糙皮肤可能提供了优厚的刮擦后果，同期对刮擦行动无解析响应，减少了潜在胁迫。 图源：文件

汤普森博士的征询发现，鲨鱼是这些鱼类首选的迁延对象。这种行动并不是有时，而是有明确的倾向性：83%的刮擦行动发生在鲨鱼身上，其余仅有 17%发生在同类之间。而鲨鱼对这些刮擦行动竟然漫无须心，莫得阐述出避让或报复，这也让鱼类能够安全完成“清洁任务”。

谁能思到，鱼类也会有“痒”的纷扰？更令东说念主讶异的是，它们居然能够奥秘地愚弄鲨鱼这种强大的掠食者来惩处这个问题。这种行动不仅是鱼类适应环境的糊口妙招，更是当然界复杂互动的缩影。

参考文件

[1]Esancy K, Condon L, Feng J, et al. A zebrafish and mouse model for selective pruritus via direct activation of TRPA1J. Elife, 2018, 7: e32036.

[2]Thompson C D H, Meeuwig J J. Sharks are the preferred scraping surface for large pelagic fishes: Possible implications for parasite removal and fitness in a changing oceanJ. Plos one, 2022, 17(10): e0275458.

筹商制作

作家丨苏澄宇 科普创作家

审核丨刘焕章 中国科学院水生生物征询所 征询员

刘雅丹 中国水产学会 征询员

筹商丨何通

责编丨何通

审校丨徐来、林林