În primul rând, cercetătorii au dezvăluit calea senzorială completă care permite pielii să comunice temperaturile către creier. Se dovedește că temperaturile reci au o cale individuală, dedicată – ceea ce sugerează că organismul are circuite diferite pentru descifrarea căldurii și răcorii.
Acest studiu, publicat pe 28 iulie în Jurnal Comunicări naturaleeste primul care a mapat calea pentru a sesiza temperaturi mai reci, pornind de la piele și terminând în creier. Echipa de cercetare a urmărit această „diagramă de cablare” la șoareci pentru a înțelege mai bine cât de cool stimulii de pe piele sunt traduse în informații la care creierul poate digera și reacționa la. Aceleași circuite de temperatură se găsesc probabil și la oameni, spun cercetătorii.
„Această cercetare reprezintă o schimbare importantă în modul în care înțelegem percepția senzorială”, a spus coautorul studiului Bo DuanOMS studiază biologia moleculară, celulară și de dezvoltare la Universitatea din Michigan.
Anterior, neuroștiintiștii au crezut că toate senzațiile de temperatură, de la frigide la scaldare, au călătorit pe aceeași cale generală la creier. Acest studiu arată pentru prima dată că diferite părți ale spectrului de temperatură folosesc circuite diferite pentru a avertiza creierul.
“Acest lucru nu numai că ne rafină înțelegerea, dar deschide ușa către linii complet noi de cercetare cu privire la modul în care sistemul nostru nervos procesează diferite tipuri de informații senzoriale”, a spus Duan pentru Live Science într -un e -mail.
„O schimbare importantă”
Cercetătorii au folosit tehnici de imagistică avansată, monitorizare electrică a inimii, analize comportamentale și date genetice aprofundate pentru a determina modul în care șoarecii transmit senzația de temperaturi mai reci din aceștia piele la creierul lor.
Înrudite: De ce tremurăm când ne frig?
Echipa a observat senzori specifici pe piele, care sunt reglați la temperaturi cuprinse între 59 și 77 de grade Fahrenheit (15 până la 25 de grade Celsius), care sunt considerate răcoroase. Acești senzori excită senzorial neuroni Când sunt angajați, iar neuronii trimit semnale către măduva spinării. Acolo, semnalele sunt amplificate și trecute, activând în cele din urmă neuronii conectați la creier.
Acești senzori specifici de temperatură pe piele erau deja cunoscuți și, în parte, au câștigat cercetătorii 2021 Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină. Faptul că semnalul cool devine amplificat în măduva spinării, este totuși o nouă descoperire.
Într -un experiment, cercetătorii au dezactivat celulele responsabile de această amplificare la șoareci – interneuroni specializați – și au descoperit că rozătoarele nu mai reacționează la temperaturi răcoroase. De asemenea, au văzut că acești interneuroni au răspuns doar la semnale răcoroase, nu la stimuli calzi sau reci.
Pașii următori
„Prin descoperirea modului în care aceste semnale sunt procesate în creier, cercetarea noastră ajută la construirea fundamentului pentru protejarea și îmbunătățirea acestui aspect fundamental al sănătății umane”, a spus Duan. În special, acest studiu recent a fost realizat în șoarecidar Duan a spus că este încrezător că concluziile sunt aplicabile și oamenilor. Cercetările anterioare sugerează că oamenii poartă aceleași componente care alcătuiesc calea de senzor rece.
Duan și restul echipei speră acum să înțeleagă cum interacționează calea recent descoperită cu alte circuite senzoriale, precum cele pentru durere și mâncărime. De asemenea, ei doresc să învețe cum perturbările din aceste sisteme ar putea contribui la sensibilitățile la temperatură.
“Pentru a răspunde la aceste întrebări, intenționăm să folosim tehnici de imagistică avansată și instrumente genetice pentru a explora această cale în detalii și mai mari”, a spus Duan pentru Live Science.
Acest tip de muncă poate fi util pentru ameliorarea durerii în contextul procedurilor medicale. Unii pacienți cu cancer supus chimioterapiei, de exemplu, experimentează alodnie rece – O afecțiune care face chiar și răcoarea ușoară să se simtă dureroasă. „Înțelegând circuitul specific pentru senzația rece, este posibil să putem dezvolta terapii care vizează această cale pentru a reduce astfel de efecte secundare”, a sugerat Duan.
Studiul mouse -ului este doar primul pas în cartografierea acestor căi senzoriale cheie. “Există încă multe circuite senzoriale în creier pe care nu le înțelegem pe deplin, iar studiul nostru este doar un exemplu despre modul în care maparea lor poate duce la noi descoperiri interesante”, a spus Duan.