Cum simţim? Simţul tactil este format din mai multe simțuri diferite reunite într-unul singur

Avem mai mult de cinci simțuri. Ceea ce ați putea crede că este simțul „atingerii” este de fapt o serie de căi senzoriale diferite care vă permit să distingeți diferite tipuri de forțe mecanice, să detectați schimbările de temperatură și să simțiți durerea.

În acest an Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină a fost acordat fiziologului american David Julius și cercetătorului libanez Ardem Patapoutian pentru dezvăluirea mecanismelor care stau la baza acestor diferite senzații tactile.

Deci, cum funcționează aceste mecanisme?

Creierul nostru procesează, în mod constant, cantități mari de informații tactile și termice din mediul înconjurător.

Pe măsură ce mâna se aşază dimineața pe ceașca de cafea, puteţi simți dacă cafeaua este prea fierbinte, potrivită pentru băut sau dacă s-a răcit. Puteți simți greutatea ceștii în mână, netezimea suprafeței acesteia și puteți simți poziția brațului în timp ce îl mișcați pentru a bea o înghițitură.

Pentru a înțelege toți acești stimuli, corpul nostru trebuie să transforme informațiile externe de mediu în semnale biologice. Acest proces începe la terminațiile celulelor nervoase din piele.

Credit: Nick Moore/Unsplash, CC BY-SA

Pe suprafața acestor celule nervoase se află molecule specializate numite „canale ionice” care se pot deschide ca răspuns la un stimul de mediu, rezultând un semnal electric localizat. Acest semnal poate fi apoi amplificat într-un impuls electric care este transmis prin intermediul celulelor nervoase la creier, unde este interpretat ca o senzație.

Putem simți căldura unei cești de cafea, precum și poziția brațului în timp ce luăm o înghițitură. Credit: Clay Banks/Unsplash, CC BY-SA

Julius și Patapoutian au adus contribuții semnificative la înțelegerea tipurilor de canale ionice ce pot acționa ca receptori senzoriali.

În 1997, Julius și echipa sa au identificat primul receptor cunoscut pentru căldură, investigând modul prin care celulele răspund la capsaicină, o substanța chimică care provoacă senzația de arsură atunci când mâncăm ardei iute.

Cercetările lor au identificat un canal ionic, cunoscut sub numele de TRPV1, ca fiind un receptor activat de capsaicină. Mai mult, au demonstrat că acest receptor este activat și de temperaturile ridicate pe care le percepem ca fiind dureroase.

Cercetările ulterioare au identificat şi alți membri ai aceleiași familii de canale ionice care sunt activaţi de un interval de temperatură distinct. Astfel, pentru a simți temperaturi diferite, corpurile noastre folosesc receptori separați pentru a distinge căldura extremă sau frigul dureros, dar și pentru a simți schimbări moderate de temperatură.

Două decenii mai târziu, în 2010, Patapoutian a identificat unul dintre receptorii care răspunde la forțele mecanice, permițându-ne simțul tactil. El și echipa sa au identificat o moleculă receptor care răspunde la presiune, folosind o sondă fină pentru a face mici adâncituri în celule cultivate în laborator.

Ei au numit canalul ionic PIEZO1, de la cuvântul grecesc pentru presiune. Ei au demonstrat că un al doilea canal ionic, PIEZO2, este, de asemenea, necesar pentru ca celulele noastre nervoase să simtă atingerea. Atunci când suprafața unei celule nervoase senzoriale este supusă presiunii, ambele molecule tip receptor își schimbă forma, inițiind un impuls electric.

În plus, receptorii PIEZO2 nu numai că permit simțul tactil, ci și semnalează informații mecanice din interiorul corpului nostru. Astfel, ei ne permit să detectăm extensia la nivelul membrelor noastre, astfel încât să ne putem controla mișcările și să simţim atunci când plămânii sunt complet umflați sau vezica urinară este plină.

Cercetările continuă pentru a descoperi dacă celulele noastre nervoase au şi alte canale ionice, activate mecanic, care ne ajută să percepem mediul înconjurător în alte moduri.

În consecinţă, atunci când beţi următoarea înghițitură de cafea fierbinte sau simțiți o adiere rece pe față, imaginați-vă toate acele molecule minuscule, tip receptor, din terminațiile nervoase care lucrează din greu pentru a transmite semnale creierului, astfel încât să vă puteți bucura de lumea din jurul vostru.

Traducere după How do you feel? Your ‘sense of touch’ is several different senses rolled into one