如果你踩到大頭釘，通常會發生兩件事：第一，你的腳感覺疼痛，第二，因為疼痛而感覺不愉快或者痛苦。疼痛是警告的信號。比如踩到釘子，碰到熱開水，被蜜蜂蜇，疼痛及時發出警報而避免更大傷害。但是，為什麼疼痛也會使人產生不愉快或者痛苦的情緒呢？這就是美國史丹福大學的科學家想回答的問題，即「大腦對疼痛信息的看法。」 參與研究的Grégory Scherrer博士說：「神經可以檢測到痛感的刺激，但這種信息在到達大腦之前並沒有任何情緒，因此我們要尋找大腦中感覺疼痛的神經元。由此找出「痛苦感」的來源（Science. 2019 Jan 18; 363(6424):276-281）。
大腦神經細胞之間傳遞信息的「信使」是鈣離子。所以在大腦神經細胞的研究中通常以「鈣流」（鈣通量）來代表細胞活動的程度。為了觀察動物大腦中的神經活動，研究者開發了一種像回形針大小的「迷你顯微鏡」，可固定在動物頭上。在動物自由活動的情況下，研究者利用「迷你顯微鏡」記錄大腦神經元中「鈣流」的變化。
科學家們用「天窗」顯微鏡觀察當小鼠發現不舒服的東西而發生厭惡情緒時，哪些神經元是活躍的。Schnitzer說：「通過這種設置，我們在杏仁核中發現了一組神經元，它們選擇性地編碼與痛苦經歷的情感方面相關的信號。」當小鼠接觸到一滴令其不舒服的熱水或冷水（兩者的程度都不足以傷害老鼠）時，他們以後退這個行為表示不高興。在小鼠後退時，顯微鏡的記錄顯示在杏仁核中的一些神經元是疼痛情緒的特異性原因。當研究人員給小鼠餵食可以為任何老鼠帶來快樂的糖水，那些神經元保持沉默。說明它們確實與疼痛情緒有關。該項研究結果有助於研發出能保持正常的痛感但盡量減低「痛苦感」的藥物。
這個研究結果進一步證實了鈣對大腦神經系統功能正常運行的重要性。鈣是人體神經活動的主要信息運載媒介，缺鈣和鈣不平衡是記憶力衰退和學習能力下降的重要原因。人進入中老年後，因為肝腎功能下降而導致鈣吸收能力下降，容易因為缺鈣而使神經系統中的鈣離子失去平衡，導致記憶力下降和誘發痴呆症。所以選擇適合中老年人補鈣的產品是防治記憶力下降避免老年痴呆的重要措施。
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