Nejprve vědci odhalili úplnou smyslovou cestu, která umožňuje pokožce komunikovat teploty mozek. Ukazuje se, že chladné teploty mají jednotlivci, vyhrazenou cestu – naznačující, že tělo má různé obvody pro dešifrování tepla a chladu.
Tato studie, zveřejněná 28. července v časopise Přírodní komunikaceje první, kdo zmapuje cestu pro snímání chladnějších teplot, počínaje kůží a končící v mozku. Výzkumný tým sledoval tento „schéma zapojení“ u myší, aby lépe porozuměl tomu, jak se chladné podněty na kůži překládají do informací, na které může mozek trávit a reagovat. Stejné teplotní obvody se pravděpodobně nacházejí také u lidí, říkají vědci.
„Tento výzkum představuje důležitý posun v tom, jak rozumíme smyslovému vnímání,“ řekl spoluautor studie Bo DuanWHO studuje molekulární, buněčnou a vývojovou biologii na University of Michigan.
Dříve si neurovědci mysleli, že všechny teplotní pocity, od mrazivých po roztažení, cestovaly Na stejné obecné cestě do mozku. Tato studie poprvé ukazuje, že různé části teplotního spektra používají různé obvody k upozornění mozku.
„To nejen zdokonaluje naše porozumění, ale také otevírá dveře zcela novým liniím výzkumu o tom, jak náš nervový systém zpracovává různé druhy smyslových informací,“ řekl Duan v e -mailu Live Science.
„Důležitý posun“
Vědci používali pokročilé zobrazovací techniky, elektrické monitorování srdce, analýzy chování a hloubkové genetické údaje, aby určili, jak myši přenášejí pocit chladnějších teplot z jejich kůže na jejich mozky.
Související: Proč se třeseme, když jsme zima?
Tým pozoroval specifické senzory na kůži, které jsou vyladěny na teploty mezi 59 a 77 stupňů Fahrenheita (15 až 25 stupňů Celsia), které jsou považovány za chladné. Tyto senzory vzrušují smyslové neurony Když jsou zasnoubeni, a neurony pak posílají signály do míchy. Tam jsou signály zesíleny a předávány a nakonec aktivují neurony spojené s mozkem.
Tyto senzory specifické pro teplotu na kůži byly již známy a částečně vydělali vědci 2021 Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu. Skutečnost, že chladný signál se zesílí v míše, je však nový objev.
V experimentu vědci deaktivovali buňky odpovědné za toto amplifikaci u myší – specializované interneurony – a zjistili, že hlodavci již nereagovali na chladné teploty. Také viděli, že tyto interneurony reagovaly pouze na chlazení signálů, ne na zahřátí nebo studené podněty.
Další kroky
„Odhalením toho, jak jsou tyto signály zpracovávány v mozku, náš výzkum pomáhá budovat základ pro ochranu a zlepšování tohoto základního aspektu lidského zdraví,“ řekl Duan. Zejména tato nedávná studie byla provedena v myšiDuan však řekl, že je přesvědčen, že zjištění jsou také použitelná pro lidi. Minulý výzkum naznačuje, že lidé nesou stejné komponenty které tvoří chladnou cenu.
Duan a zbytek týmu nyní doufají, že pochopí, jak nově objevená cesta interaguje s jinými smyslovými obvody, jako jsou ty pro bolest a svědění. Chtějí se také naučit, jak by narušení v těchto systémech mohla přispět k citlivosti teploty.
„Abychom odpověděli na tyto otázky, plánujeme použít pokročilé zobrazovací techniky a genetické nástroje k prozkoumání této cesty ještě podrobněji,“ řekl Duan Live Science.
Tento typ práce může být užitečný pro úlevu od bolesti v kontextu lékařských postupů. Například někteří pacienti s rakovinou podstupují chemoterapii studená Allodynie – Stav, díky kterému je i mírná chlad bolestivá. „Pochopením konkrétního obvodu pro chladný pocit můžeme být schopni vyvinout terapie, které se zaměřují na tuto cestu, aby se tyto vedlejší účinky snížily,“ navrhl Duan.
Studie myši je jen prvním krokem v mapování těchto klíčových smyslových cest. „V mozku je stále mnoho smyslových obvodů, kterým plně nerozumíme, a naše studie je jen jedním příkladem toho, jak je mapování může vést k vzrušujícím novým objevům,“ řekl Duan.
