大脑是如何在我们“不知不觉”中帮助我们对抗外界温度的剧烈变化呢？早在19、20世纪，人们就认识到下丘脑是体温调节的中枢，但是由于其位于大脑深处，人们以前很难对这些脑区进行精准的操作，最重要的实验证据是一些脑区损毁的实验。
简单来说，就是将电极（electrode）插入特定脑区，然后通入较强的电流（如3~5毫安，持续5秒）(1, 2)，将特定的脑区损毁后，观察实验动物的体温变化和对冷热环境温度变化的反应。后来，人们还通过大脑局部给药的方法，研究下丘脑在体温调节中的作用。
最近的一系列研究表明，下丘脑对体温的调节有重要作用，尤其是前部的视前区和后部的背内侧下丘脑，分别负责应对热和冷的环境。这些研究中还鉴定了TRPM2、BDNF等参与体温调节的分子，系统推进了对身体温度调节的认识。
下丘脑是体温调节的中枢。大脑能感到自身的冷热吗？2016年9月，德国海德堡大学的Song Kun等人(6)和英国伦敦国王学院的Chun-Hsiang Tan等人(7)分别在《科学》与《自然》发表论文，部分阐明了一个困扰生理学家们几十年的问题：大脑能否感到大脑自身的冷热？
在20世纪60年代的一个研究中，如图4所示，研究人员将一个热电极植入到狗的下丘脑中，发现缓慢冷却下丘脑时，狗会出现血管收缩、颤抖、体温升高等现象(8)。这表明大脑也能感知到大脑自身的冷热变化，即大脑中可能存在内在的温度感受器！然而，几十年过去了，人们对于大脑是否确实存在内在的温度感受器仍抱着巨大的疑问。
这两项研究则发现下丘脑视前区存在一类表达TRPM2（Transient receptor potential cation channel, subfamily M, member 2）基因的神经元。
TRPM2是一大类TRP蛋白家族的一员，而TRP蛋白家族在我们人类身上里面有28个成员，大部分成员会在皮肤等外周系统表达，它们是分子温度传感器，帮助我们感知外界的温度变化，有的成员还能感受一些化学物质(9)。例如，有一个成员TRPV1，它既可以感知热，又可以被辣椒素激活，这样我们吃辣的同时会感觉“热”；还有一个成员TRPM8，它既可以感知冷，又可以被薄荷醇激活，所以我们吃薄荷的时候会感到“凉爽”。
不过，TRPM2却很少表达在外周系统，而是表达在大脑中。研究者们激活大脑中表达TRPM2的神经元后，小鼠会表现出明显的散热行为。而且，在小鼠发烧模型实验中，这些神经元会为了缓解体温的异常升高，提供了一种保护机制(6)。
同时，TRPM2还是一种分子温度传感器，因此研究者们在下丘脑中发现的这一类TRPM2神经元可能是人们一直努力寻找的大脑内在温度感受器，也就是说，可能找到了大脑感受自身冷热的那个温度感受器。