Bruce P. Bryant和Igor Mezine是这篇研究的主要作者，他们来自Monell Chemical Senses Center，研究于1999年发表在《Brain Research》期刊上。该研究属于神经科学领域，特别是感觉神经系统的研究。研究的背景是探讨由Xanthoxylum（花椒）果实中提取的烷基酰胺（alkylamides）引起的口腔刺痛感（tingling paresthesia）的神经机制。研究的目的是确定这些化合物如何激活三叉神经（trigeminal neurons）中的触觉和温度感受神经元，并进一步理解这种刺痛感的神经基础。
研究的背景知识包括：辣椒素（capsaicin）作为辣椒中的活性成分，已被广泛用于研究痛觉的神经机制。然而，花椒引起的刺痛感与辣椒素引起的热感和痛感不同，其神经机制尚不明确。研究的目标是通过实验确定花椒中的主要活性成分羟基-α-山椒素（hydroxy-α-sanshool, HO-α-S）如何激活不同类型的神经纤维，并探讨其在研究感觉异常（paresthesia）中的潜在应用价值。
研究的工作流程包括以下几个步骤：
活性化合物的分离：从市售的花椒果实中提取并纯化不饱和羟基烷基酰胺，包括HO-α-S、羟基-β-山椒素（HO-β-S）和羟基-ε-山椒素（HO-ε-S）。通过溶剂提取、快速色谱法和制备型反相高效液相色谱法（HPLC）进行分离，并通过核磁共振（NMR）和质谱（MS）确认其结构。
人类口腔测试：在宾夕法尼亚大学伦理委员会批准的协议下，将化合物溶液（10 mg/mL）涂抹在人类受试者的舌头上，记录其刺痛感的质量和强度。对照组使用70%乙醇作为溶剂。
电生理学实验：通过记录麻醉大鼠的舌神经（lingual nerve）的细胞外神经活动，研究HO-α-S对不同类型的神经纤维的影响。实验中使用冷、热、触觉和化学刺激（如戊酸）来表征神经元的反应特性，然后施加HO-α-S并记录其对这些神经元活动的影响。
神经元培养：从新生大鼠的三叉神经节（trigeminal ganglia）中分离神经元，并在培养基中培养。通过钙成像（calcium imaging）技术测量HO-α-S和辣椒素对神经元内钙离子浓度的影响。
研究的主要结果如下：
人类口腔测试：HO-α-S和HO-ε-S在人类舌头上引起明显的刺痛感，类似于轻微的电流刺激或碳酸饮料的感觉。这种刺痛感在30-90秒后出现，持续10-20分钟。HO-β-S在相同浓度下没有活性。
电生理学实验：HO-α-S激活了多种类型的三叉神经纤维，包括冷敏感纤维、触觉纤维、冷痛觉感受器（cold nociceptors）和原本对无害刺激不敏感的“静默”纤维。HO-α-S还诱导了一些神经元对触觉或温度刺激的新敏感性。
神经元培养：钙成像实验显示，HO-α-S和辣椒素分别激活了不同的神经元群体，表明它们通过不同的机制发挥作用。
研究的结论是，HO-α-S通过激活低阈值冷感受器和触觉感受器，引起了一种独特的刺痛感，这种机制与辣椒素引起的痛感和热感不同。HO-α-S可以作为一种模型刺激物，用于研究感觉异常的神经通路。
研究的科学价值在于，它揭示了花椒引起的刺痛感的神经机制，并为研究其他形式的感觉异常提供了新的实验工具。应用价值在于，HO-α-S可以用于开发新的感觉刺激模型，帮助理解人类感觉系统的复杂性。
研究的亮点包括：首次详细描述了HO-α-S对三叉神经纤维的激活模式，揭示了其与辣椒素不同的作用机制；研究还展示了钙成像技术在感觉神经研究中的应用，为未来的相关研究提供了技术参考。
此外，研究还探讨了HO-α-S对神经元敏感性和模式的调制作用，为进一步理解感觉神经的可塑性提供了新的视角。