大家对痛觉应该都不陌生，但是本体感觉是什么呢？
首先陈志成老师先提醒我们痛觉的重要。痛觉是每个人都应该有的东西，没有痛觉是非常糟糕的。
那痛觉是什么呢？疼痛是人类的主观描述，也称为呼吸、血压、心跳和脉搏外的第五个生命现象。哲学上，亚里斯多德说过，没有痛，就学不会教训(”We cannot learn without pain”)，而且痛和快乐是主宰人类的两大动力。
人类的疼痛科学史可以追溯到西元前六千年前，当时的秘鲁人就会吃古柯来止痛;到了西元前两千年，美索不达米亚的人也会进行止痛，但他们认为疼痛是超自然的因素造成的。到了西元前410年，希腊人开始慢慢把痛觉当成一种疾病，而不是超自然现象造成的。到西元1664年，迪卡尔更把痛觉与大脑做连结，他认为人因为有大脑才会痛。西元1805年，第一次发现了吗啡，不过吗啡早就以鸦片的形式存在了;阿斯匹灵的发明则在1864年，让发明的厂商大赚钱。在1906年Sherrington发现了痛觉神经，然后在1965年Melzack及Wall则发表了痛觉阀理论，理论的基础就是会痛的话止痛最好的方式就是按摩，因为按摩会刺激触觉，可以在神经网络里面抑制痛觉的传递。接着在1973年发现了鸦片受体与脑啡，到了1995年以后，分子生物学在痛觉领域中大放异彩。
然而尽管痛觉是每个人都有的，却没有人喜欢它。全球有十五亿人口受长期疼痛的折磨，而2011年止痛药的销售额大约是五百亿美金，且疼痛也是造成人们多年身体失能的主因，如：下腰痛(第一名)、颈痛(第四名)及偏头痛(第六名)。
但也有天生不会痛的人，如遗传性的感觉和自主神经病变(HSAN)。这会造成的问题除了因为受伤不会有任何感觉，使得不管是受伤、感染、发炎都不会知道。当然也有后天不会痛的人，像得痲疯病的人因为细菌感染，侵害了神经，感觉不到痛，也很容易感染。
痛觉的传递一般是由外部受到刺激，借由神经把讯号传递到脊髓，再转接大脑，人才会觉得疼痛。
疼痛分成几大类：伤害性疼痛、发炎性疼痛以及病理性疼痛。前两种是保护自己的机制，让人不会无意识地去使用到受伤或发炎的地方;而病理性疼痛又分为两大类，一是神经性疼痛，而它与一般的疼痛不同的是，其他地方伤害复原了就不痛了，但神经性疼痛是就算复原了，还是会痛。另一种是功能不良疼痛，到现在还无法找到原因的痛，就会归类在这里。
功能不良疼痛有些是遗传性的，通常是知道原因的，如肢端红痛症。另一种是非遗传性的，如纤维肌痛症，俗名是公主病，没有药物可治，也不知道原因。它常见的症状在国外称为疼痛(pain)，但在台湾称为酸痛。
酸痛这个概念只有中文里面会提到，接着下一个议题是“酸痛”是什么？我们从研究疼痛的角度开始来看“酸痛”。组织酸化会产生痛吗？如果组织酸化会痛，这代表痛觉神经受体要能够接收这些信息。这些受体有些是离子通道，打开后会让神经活化、使痛的信号传递进来，所以我们会痛。人在好几种情况下会出现组织酸化，像发炎、组织缺血、受伤，甚至有肿瘤的时候也会有组织酸化。疲劳运动及糖尿病也会出现组织酸化。但是这些都只是关连性，是否有直接的证据呢？酸与痛的关连性直到1996年，有人以类似血压计的设备勒住志愿者的手臂，造成缺血的酸化现象，再测量病人的疼痛指数;或是直接打酸进去组织，看看会不会痛--才第一次确认了“酸”跟“痛”是正相关的。痛觉神经(占感觉神经的一半)是遍布全身的，但有哪些神经会感觉到酸呢？以电生理实验也发现，在所有的背根神经节中，大约有80%投射到肌肉的神经对酸有反应。
有四大类的痛觉神经元对酸有反应，哪一类跟酸造成痛有关系呢？人体的实验发现ASICs(酸敏性离子通道)其中的第三型(ASIC3)最敏感、表现也最多，而海葵毒素可以抑制它。
因为海葵毒素没有上市，所以不能用在人身上;所以接下来的部分只能在动物身上进行。如果要以小鼠为实验模型，第一个要确认的是：小鼠会痛吗？其实痛觉是人类主观的描述，我们从来不知道其他动物会不会痛;所以我们只能看行为表现。比方说，给它我们认为会痛的刺激看他的反应：如加热看他会不会缩脚、多久开始缩脚，就知道它对这个刺激的耐受度是多少。另外还有机械性的刺激，例如用细尼龙线对它的后脚掌进行刺激，因为尼龙丝线弯曲的程度可以定量，所以就知道要用多少力道(克数)它会反应、或是以次数来看它对相同的刺激有多少次有反应，就可以看到当小鼠已经有慢性疼痛现象时，是否出现“疼痛过敏化”的表征。
有些痛是自发性的，这部份的研究比较困难，但还是可以看行为反应、看老鼠的动作：如使用单脚(脚受伤了)、或是弓背、或是痛苦的表情。
也可以打酸在老鼠的肌肉(腓肠肌)看它的反应，结果发现老鼠出现类似纤维肌痛症患者会有的“镜相性疼痛”：没有打酸的那一边的腓肠肌也会痛。另外也发现，如果组织过去曾有发炎现象，虽然现在已经痊愈，但打酸还是会有疼痛过敏化的现象。可是如果第一次打酸的时候跟海葵毒素一起打，第二次打酸的时候就只会有痛，不会有疼痛过敏化的现象。不过这部份的研究也发现，除了ASIC3以外，还有其他的基因(应该是辣椒素受体TrpV1)也很重要;因为当陈老师的团队将注射过海葵毒素的小鼠两天后就打酸的时候，小鼠还是会痛。当我们把两个受体同时阻断，小鼠就不痛了！
但是这里有个有趣的地方。当陈老师的研究团队把两个受体的阻断剂跟酸一起打的时候，第一天不痛，但是第二天阻断剂已经没有了，可是再打酸也还是不痛！这代表着什么呢？这代表酸事实上是可以止痛的！这实在太有趣了，过去只认为酸会造成疼痛，但陈老师的实验团队却发现酸可以止痛。
这到底是怎么回事呢？陈老师带着我们回到人的慢性肌肉疼痛上。过去有人发现，慢性肌肉疼痛的诱发点其实是酸的，里面含有一个非常特别的物质，称为物质P(substance P)。
物质P是一个十一个胺基酸的多肽，是传递痛觉最重要的神经传导物质，它的受器是NK1。虽然把物质P或它的受器NK1的基因剔除，都有痛觉改变的现象，但是所有企图开发物质P或其受器阻断剂来止痛的药物全部失败，完全没有止痛的效果。为什么？让我们来看一下教科书上提到的物质P。
痛觉神经在中枢(脊髓)会释放物质P与谷胺酸，接着使谷胺酸受器敏化。目前认为这是造成慢性疼痛的主因。周边的痛觉神经也会释放物质P，造成血管通透性增加、血管舒张，称为神经性发炎。但是教科书没有提到的是，在肌肉里面没有神经性发炎，而且在人类的实验里面也发现，在肌肉注射物质P我们也不会痛。究竟是怎么一回事呢？陈老师的研究团队以小鼠模型实验发现，一般的小鼠打第一针酸会疼痛(急性)，第二针才会引发慢性疼痛;可是剔除物质P基因的小鼠，第一次打酸就会引发慢性疼痛。也就是说缺少物质P的小鼠容易被诱发慢性疼痛。接着他们进一步发现，其实物质P并不是引发痛觉的物质，而是止痛的物质！而且需要跟酸一起搭配才能有止痛的效果，也就是说，物质P其实是肌肉痛觉神经的煞车系统！陈老师的研究团队也找到了物质P的止痛机制：透过活化酪胺酸激酶接着活化钾离子通道，来抵销ASIC3的作用。所以，ASIC3对于止痛方面是很重要的，当然物质P的传导途径也是止痛药物开发的新希望。
最后陈老师跟我们分享痛觉神经ASIC3与本体感觉(proprioception)的关系。本体感觉是一种跟我们的日常生活息息相关、但是平常我们根本不会注意到的感觉。当本体感觉神经受到损害时，你的肌肉功能虽然完全正常，但是因为感觉不到手、脚的相对位置，所以如果不用眼看着自己手与脚的位置，根本不敢走路。本体感觉是由感觉神经系统透过机械力的受体，时时在监控着我们肌肉收缩的强度与状态。陈老师的实验室在研究ASIC3剔除的小鼠时发现，这小鼠有许多无法解释的性状、而且这些性状(排尿、行为、听力)与痛觉无关。更奇妙的是，虽然ASIC3剔除的小鼠对肌肉疼痛没有反应，但是对热、酸、机械力所造成的疼痛却超级敏感，同时这小鼠也有一些自闭症的倾向。为了这些无法解释的性状，陈老师的实验室又做了两只在特定状况、特定组织中才会缺少ASIC3的小鼠，看看到底它表现在感觉神经的哪里。
结果发现：ASIC3在本体感觉中表现得非常多，而且的确有功能(对酸有反应)。在我们体内与负责侦测机械力相关的离子通道分为两大类：双层膜模式与系链模式。双层膜模式是经由渗透压改变、而系链模式则是透过拉扯。过去的研究否定了ASIC3与本体感觉有关，不过在线虫里面有类似于ASIC3的系链模式本体感觉受体。由于目前的实验模式都是测试双层膜模式的受体，且几乎都在测试神经元本体而非感觉神经末稍(但是感觉神经末稍才是真正感觉肢体动作的部位)，而且一般实验都把神经细胞养在塑胶或玻璃等硬的材质上，也会影响到细胞膜的力学性质;那么要怎么解决这些难题呢？
陈老师想到把细胞养在硅胶类的弹性介质上，如此一来就可以利用这些弹性介质的形变来拉扯神经末稍;同时也可以测试ASIC3剔除的本体感觉神经元来确认它跟本体感觉之间的关系。不过更重要的是否能在这些小鼠身上看到它们有本体感觉上的问题呢？陈老师的研究团队观察这些小鼠在走铁网时的步态，结果发现这些ASIC3剔除的小鼠，在没有灯光的时候走铁网会一直踩空。也就是说，这些小鼠在有光线的时候，跟人一样可以透过视觉来辅助。另一个试验则是让小鼠走平衡木，结果发现在本体感觉神经元中剔除ASIC3的小鼠，它们走平衡木会有问题;但如果是痛觉神经元中剔除ASIC3的小鼠，走平衡木就不会有问题了。
所以ASIC3是个双功能的蛋白，不只是与痛觉相关，也与本体感觉有关;它可以同时侦测细胞内酸与机械力的变化。而一个很重要的值得思考的问题是：到底痛觉与本体感觉之间是什么关系？为什么生理上会设计ASIC3这个蛋白，可以同时感应到这两件事？
最后陈老师问大家一个问题：酸到底痛不痛？从今天的演讲我们知道：酸会痛、酸可以止痛、酸与本体感觉也有关系。最后陈老师感性地引用中兴大学吴耿东老师的诗“我用不同的妖艳姿势/迷惑你不堪思考的灵魂”作为结尾，提醒我们生物现象常常是复杂但有趣的。
