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痛みの進化:生物が痛みを感じ始めたのはいつですか?

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動物が最初に痛みを感じ始めた時期は正確にはわかっていませんが、それが非常に古い進化的反応であることはわかっています。特別な痛みの受容器である侵害受容器は、人間から魚、鳥、両生類まで、すべての動物に見られます。これらの受容体は、急速で即時の痛みからゆっくりとした鈍い痛みまで、私たちが感じるさまざまな種類の痛みの原因となっています.科学者たちは、さまざまな動物で痛みがどのように機能するかをまだ研究していますが、痛みが脳のいくつかの部分を含む複雑なプロセスであることはわかっています.

https://www.neuroscience.cam.ac.uk/publications/download.php?id=31984痛みを感じる能力がなければ、火傷や引っかき傷、心臓発作に苦しんでいることを誰も知りません。 .痛みは、直さなければならない問題があることを知らせるアラームです。そうは言っても、動物が最初に痛みを感じ始めたのはいつですか?

痛みはニューロンの先端にある侵害受容器によって感じられます。 (写真提供:MDGRPHCS/Shutterstock)


私たちはどのように痛みを感じるのですか?

痛みがどこから発生したのかという問題を深く掘り下げる前に、人間がどのように痛みを感じるかを見てみましょう.

侵害受容器

痛みは、侵害受容器と呼ばれる特別な痛み受容体の存在によって感じられます。さまざまな痛みの刺激に反応する侵害受容器にはさまざまなサブタイプがあり、機械的、熱的、および化学的刺激に分類されます。

痛みの種類

すべての痛みは同じではありません。ゆっくりとした鈍い痛みだけでなく、速くてすぐにできる痛みもあります。これら 2 種類の痛みは、それぞれ Aδ 群と C 群という異なるニューロンによって引き起こされます。

Aδ グループは有髄 (軸索の周りにミエリン鞘を持つニューロン) であり、痛みが感じられる即時の強度に関与しています。 C 線維は無髄 (軸索の周りにミエリン鞘を持たないニューロン) であり、痛みの信号をはるかにゆっくりと減少した強度で伝達します。

これらのニューロンは、さまざまな痛みの経路を介して信号を脳に運び、最終的に痛みとして感じられます。痛みを感じたときの即時反射は、通常の反射と同様に機能します。脳のいくつかの部分が痛みの処理に関与しており、脳には単一の「痛みの中心」はありません。これらの経路は複雑であり、科学者たちは依然として痛みの感覚の新しい側面を発見しています.

痛みの処理経路の一種。痛みの刺激は、脊髄を介して脳のさまざまな部分に伝えられました。 (写真提供:Blamb/Shutterstock)

痛みを感じる動物は?

痛みについて議論するとき、人間と哺乳類が最初に思い浮かびます。

しかし、痛みははるかに古い進化的反応であり、保存されてきました (時間の経過とともにあまり変化していません)。さまざまな動物が、痛みと痛みの処理に特化した同じタイプの分子とニューロンを共有しています。しかし、鳥、両生類、魚などの動物界の他のメンバーも同様に痛みを感じる可能性が高い.

人間以外の動物が痛みを感じると断言するのは難しい。ほとんどの動物は、人間のように「痛い」と研究者に伝えることができません。多くの研究は、この直接的なコミュニケーション能力や、痛みを明確に示すその他の行動に依存しています。

科学者たちはそれを回避する方法を見つけました。ラットの場合、尻尾をフリックする、手足を引っ込める、自傷行為などの行動はすべて、生物の痛みに対する反応を測定するために使用されてきました。痛みに対する反応を決定するために、魚、鳥、両生類で他の行動パターンが研究されています。

痛みの進化的起源

ケンブリッジ大学のブルーム博士の論文によると、最も原始的な痛みの形態は、細胞が損傷に敏感になり、刺激を避ける方法を学習することから始まりました。これらの細胞は、私たちと同じように痛みを感じることはありません。次のステップは、間違いなく神経系の進化に助けられて、この反応を生物全体の行動と調整することです.

神経系が進化し、より進化した動物ではより複雑になるにつれて、動物の感じ方 痛みも進化しました。

痛みへの反応とそれを防ぐための行動は、状況に応じて調整できます。人間のような高等生物は、痛みがどこにあるかを特定することができます。その後、状況に応じて行動を痛みに変えることができます。これは類人猿の場合であることが示されています。類人猿は出産時に沈黙を守り、痛みを伴うプロセスが記録されていますが、悲鳴は捕食者を引き付ける可能性があります (出典)。

純粋に行動に頼るだけでは、痛みを研究するのに十分ではありません。科学者は、脳内の分子、細胞、痛みの経路を研究して、さまざまな動物で痛みがどのように機能するかの進化的関係を調べます。

カプサイシンは唐辛子に含まれる化学物質で、辛い食べ物を食べたときに感じる激しい痛みを引き起こします.興味深いことに、カプサイシンが結合する侵害受容器は熱刺激にも反応するため、唐辛子が辛く感じられます。 (写真提供:Pixabay)

バリノイド受容体は、タンパク質の一過性受容体電位チャネルのより大きなファミリーの一部であり、一連の負または望ましくない刺激を検出する受容体です。これらの受容体は、人間から体長 1 mm の線虫C まで、分子レベルで痛みと嫌悪を研究するために科学者によって使用されています。エレガンス。

TRPV1 は、有害な熱刺激を検出する受容体です。興味深いことに、唐辛子の化学物質であるカプサイシンに結合するのはこの同じ受容体であり、その強烈な食べ物を食べると「暑い」と「燃える」感覚を感じさせます.人間以外の動物におけるこれらの受容体の機能、役割、および構造を研究することで、痛みがどのように進化し、経験されるかというパズルの一部が明らかになります。

どの動物が最初に痛みを発症したかを言うのは難しい.有害な刺激に対する学習的嫌悪は軟体動物に見られ、その神経系は脊椎動物よりもはるかに原始的です。研究されているもう1つの問題は、危険なものを避けることを学ぶことには痛みが伴うかどうかです.有機体が学習した嫌悪を示すからといって、それは痛みを経験することを意味するのでしょうか?これらの質問には、追加の研究と、痛みがどのように感じられるかに関する分子メカニズムの研究が必要です.


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