如果你踩到大头钉，通常会发生两件事：第一，你的脚感觉疼痛，第二，因为疼痛而感觉不愉快或者痛苦。疼痛是警告的信号。比如踩到钉子，碰到热开水，被蜜蜂蜇，疼痛及时发出警报而避免更大伤害。但是，为什么疼痛也会使人产生不愉快或者痛苦的情绪呢？这就是美国史丹福大学的科学家想回答的问题，即“大脑对疼痛信息的看法。” 参与研究的Grégory Scherrer博士说：“神经可以检测到痛感的刺激，但这种信息在到达大脑之前并没有任何情绪，因此我们要寻找大脑中感觉疼痛的神经元。由此找出“痛苦感”的来源（Science. 2019 Jan 18; 363(6424):276-281）。
大脑神经细胞之间传递信息的“信使”是钙离子。所以在大脑神经细胞的研究中通常以“钙流”（钙通量）来代表细胞活动的程度。为了观察动物大脑中的神经活动，研究者开发了一种像回形针大小的“迷你显微镜”，可固定在动物头上。在动物自由活动的情况下，研究者利用“迷你显微镜”记录大脑神经元中“钙流”的变化。
科学家们用“天窗”显微镜观察当小鼠发现不舒服的东西而发生厌恶情绪时，哪些神经元是活跃的。Schnitzer说：“通过这种设置，我们在杏仁核中发现了一组神经元，它们选择性地编码与痛苦经历的情感方面相关的信号。”当小鼠接触到一滴令其不舒服的热水或冷水（两者的程度都不足以伤害老鼠）时，他们以后退这个行为表示不高兴。在小鼠后退时，显微镜的记录显示在杏仁核中的一些神经元是疼痛情绪的特异性原因。当研究人员给小鼠喂食可以为任何老鼠带来快乐的糖水，那些神经元保持沉默。说明它们确实与疼痛情绪有关。该项研究结果有助于研发出能保持正常的痛感但尽量减低“痛苦感”的药物。
这个研究结果进一步证实了钙对大脑神经系统功能正常运行的重要性。钙是人体神经活动的主要信息运载媒介，缺钙和钙不平衡是记忆力衰退和学习能力下降的重要原因。人进入中老年后，因为肝肾功能下降而导致钙吸收能力下降，容易因为缺钙而使神经系统中的钙离子失去平衡，导致记忆力下降和诱发痴呆症。所以选择适合中老年人补钙的产品是防治记忆力下降避免老年痴呆的重要措施。
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