痒觉与生俱来，但直至近年，我们才对其分子机制有所了解。在哺乳动物生活的荒蛮世界里，不仅有猛兽的袭击，也有蚊虫的叮咬。不同的动物拥有各式各样的尾巴，其作用之一就是驱赶恼人的蚊虫，而有些动物整天在泥坑里打滚，将身上涂满泥浆，就是为了减少蚊虫带来奇痒难忍的烦恼。人类也时刻面临着痒的侵袭。对咿呀学语的小孩来说，当他们对世界万物仍充满未知时，就已知道如何表达痒，以及由瘙痒带来的痛苦。
痒与人类相伴如此漫长，但直至近年，我们才对痒的分子机制有所了解，不过对痒的神经回路，仍不甚了解。8月18日，中国科学院神经科学研究所孙衍刚及其团队在国际著名学术期刊Science杂志以“A central neural circuit for itch sensation”为题，揭示了痒觉的神经回路。
研究者首先发现脊髓背侧投射到大脑臂旁核的神经元，在痒刺激时被激活了，这提示臂旁核可能参与了痒的感受。接下来，他们通过光遗传的方法阻断了脊髓到臂旁核的投射，发现小鼠对痒刺激的抓挠反应有显著的减少。此前的研究发现，脊髓中胃泌素释放肽受体与机体的痒觉有关。通过对神经元进行电信号记录和分析，研究者发现，在二者之间还有一类神经元，它们接受GRPR神经元的信号，并将其投射到大脑的臂旁核。
通过电信号、钙信号记录等手段，证明整个环路在痒刺激过程被激活。通过药理遗传学的方法，研究者对臂旁核的神经元的活性进行抑制，发现小鼠在不同痒刺激下的挠痒行为有了明显的减少。由此可见，臂旁核的神经元不仅感受到了痒，还参与了挠痒。臂旁核由多种神经元组成，通过遗传学的方法，研究者发现其中的谷氨酸能神经元参与了挠痒的行为。
该研究利用光遗传学、药理遗传学、在体光纤钙成像、脑片电生理等技术手段，解析了痒觉信息传递的神经环路机制，我们发现痒觉经由脊髓传递到臂旁核，从而诱导抓挠行为。该研究首次揭示了痒觉从脊髓传递到大脑的一条重要环路，从而为深入揭示痒觉信息加工的脑内环路机制，以及为探索慢性痒的治疗方案提供了重要基础。如果这些传递痒觉的神经元是在GRPR神经元下游，它们还传递痛觉信息吗？
中科院神经科学研究所研究员、此次论文通讯作者孙衍刚2007年，孙衍刚在美国圣路易华盛顿大学教授陈宙峰实验室里，发现了GRPR的基因，其与机体的痒觉有关，相关文章发表在Nature杂志上，在这项研究中，他们还发现了痛觉与痒觉在分子水平上彼此独立。2009年，孙衍刚和陈宙峰等人，在此基础上又有了新的突破：将小鼠脊髓中表达GRPR的神经元杀死后，其对引起瘙痒的物质不起反应，但对痛觉的感受不受影响。
事实上，有关痒觉还有很多有意思的科学发现，例如今年3月，陈宙峰实验室发现痒在小鼠间具有传染性。通过视觉，痒觉可在不同个体间传播。为何瘙痒能够通过视觉进行传播呢？这可能与我们大脑中的镜像神经元有关，就如同打哈欠一样，也可以通过此回路在人群中间传染。有关痒觉方面的研究，目前还有哪些问题没有解决？
孙衍刚表示，“痒觉的研究还比较初步，还有许多重要的问题没有解决，如皮层神经元如何编码痒的感觉；痒为什么会让人特别不舒服，以至于个别慢性痒患者甚至产生自杀的念头；挠痒痒为什么会让人产生愉悦感等。”此次发现痒觉的神经回路机制，对未来治疗瘙痒有何启示？
孙衍刚表示，“我们所发现的瘙痒信息传递路径通常被认为是与负面情绪有关的，所以我们的研究提示慢性痒造成的难以克制的搔抓行为，主要由瘙痒所引起的负面情绪所驱动的。因此，慢性瘙痒的治疗应该主要针对其情绪成分。”