你吃過薄荷味的糖，喝過薄荷味的飲料，但你從來沒想過，為啥薄荷能讓人感覺到清涼。
科學(xué)家想過，但是沒想通。多年以來，科學(xué)家們一直在思考薄荷為什么能給人提供清涼感，但始終沒有找到答案。最近，來自杜克大學(xué)的Ying Yin率領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文，破解了這個(gè)困擾人類多年的謎題。他們利用的技術(shù)，是來自早在上個(gè)世紀(jì)70年代開發(fā)的低溫電子顯微鏡。
雖然這個(gè)技術(shù)看起來有點(diǎn)古老，但是一直在不斷更新改進(jìn)，具備了強(qiáng)大的功能。通過對小鼠神經(jīng)元內(nèi)感受冷的離子通道（ion channel）的觀察，發(fā)現(xiàn)了薄荷的秘密。
所謂的離子通道，就是生物體內(nèi)的特定細(xì)胞相互連接，接通到大腦，就像是一條公路，離子在這些細(xì)胞之間迅速傳遞，觸及大腦，傳播各種感覺信號，這就是離子通道。在神經(jīng)細(xì)胞外，有一個(gè)脂質(zhì)雙層，它們就是這個(gè)通道的大門。只有特定的物質(zhì)或者感受傳遞過來時(shí)，它們才會打開門戶，讓離子傳遞，最終把感受傳遞給大腦。
研究人員指出：溫度的下降或者某些特定化合物的接觸，都能夠讓哺乳動物感覺到冰涼，其中就包括薄荷內(nèi)所含有的薄荷醇（menthol），又叫薄荷腦?？茖W(xué)家早就知道了薄荷醇能夠讓人感受到清涼，但不知道人體的神經(jīng)通道里哪部分負(fù)責(zé)感知它。也就是說，科學(xué)家們找到了打開通道的鑰匙，但卻沒在通道的大門上找到鑰匙孔。
我們體內(nèi)感受冷的離子通道，叫做TRPM8。在神經(jīng)元的細(xì)胞膜上的脂質(zhì)中，有一種磷脂叫磷脂酰肌醇二磷酸（PIP2）。PIP2已經(jīng)被證明具有很強(qiáng)大的功能，還有研究表明，它可以和薄荷醇完美結(jié)合，從而激活TRPM8離子通道。
在被激活的情況下，帶正電的鈉離子和鈣離子就會涌入TRPM8的神經(jīng)元，改變細(xì)胞內(nèi)的電荷，觸發(fā)神經(jīng)元發(fā)出一種名叫動作電位的信號。就這樣，信號迅速傳遞，就讓我們感覺到清涼了。
在此之前，科學(xué)家們在對鳥類的研究中已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。不過，盡管鳥類也有這種TRPM8蛋白，但和哺乳動物相比，在對溫度和化學(xué)感知的敏感性方面還是存在一定的差別的，這讓科學(xué)家們始終不敢下定論。
這一次，研究人員利用冷凍電子顯微鏡技術(shù)，捕捉到了小鼠體內(nèi)TRPM8結(jié)構(gòu)的快照。小鼠和我們一樣都是哺乳動物，如果能夠在小鼠身上證明此前的猜想，那就說明PIP2確實(shí)是感受薄荷清涼感的關(guān)鍵。
通過冷凍電鏡，研究人員觀察到了小鼠體內(nèi)TRPM8結(jié)構(gòu)的開放與閉合，由此證明：確實(shí)是PIP2和薄荷醇之間的相互作用激活了離子通道TRPM8，從而讓人體感受到清涼的。
下一次吃薄荷味的食品或者喝薄荷味的飲料時(shí)，記得是PIP2這種蛋白質(zhì)打開了離子通道的大門，是它讓你在炎炎夏日中感受到清爽的。
