Согласно исследованию, изданному 22 декабря в Клетке, нейробиологи в Медицинской школе Университета Джонса Хопкинса узнали, как осязание связано в нервной системе и коже. Эти результаты исследования обеспечивают новые возможности для понимания, как мозг собирает и обрабатывает информацию от волосатой кожи.Дэвид Джинти, доктор философии, преподаватель нейробиологии в Джонсе Хопкинсе объясняет:«Вы можете отклонить единственные волосы на руке и чувствовать его, но как Вы можете сказать различие между каплей дождя, легким бризом или тыканием палки?
Прикосновение не да или нет; это очень богато, и теперь мы начинаем понимать, как все те вводы обрабатываются».Чтобы изучить, как чувствительные прикосновением невроциты развиваются, Ginty и его команда решили разработать новые инструменты, позволяющие им исследовать отдельные невроциты. В коже существует более чем 20 широких классов так называемых mechanosensory невроцитов, ощущающих все от боли до температуры – шесть из этих невроцитов составляют мягкое прикосновение.До сих пор электрические записи были единственным способом отличить одну клетку от другого, поскольку каждый тип клетки производит различный ток на основе того, что является чувствами.
Ginty и его команда генетически модифицированные грызуны, чтобы сделать флуоресцентный белок в низком пороге C-типа mechanosensory рецептором или C-LTMR (один тип невроцита). Под микроскопом клетки, содержащие флуоресцентный белок, могли быть замечены в их полноте.
Ученые обнаружили, что каждая клетка C-LTMR послала прогнозы максимум в 30 различных волосяных фолликулов.У мышей есть три различных типов волос:1% общего количества волос на теле является густой, длинной остью
23% волос на теле являются более короткими волосами, названными awl/aucheneв то время как 76% являются прекрасными волосами, названными зигзагомУченые обнаружили, что приблизительно 80% окончаний клетки C-LTMR связываются с зигзагообразными волосяными фолликулами, другие окончания клетки C-LTMR, связанные с awl/auchene, в то время как ни одно связанное с фолликулами ости.
После подобной маркировки двух других типов невроцитов прикосновения команда обнаружила, что каждый тип волос имеет различный и определенный набор нервных окончаний, связанных с ним. Джинти сказал: «Это делает каждые волосы уникальным mechanosensory органом».Кроме того, команда обнаружила, что каждые волосы типы 1 равномерно сделали интервалы и скопировали всюду по коже.
Чтобы определить, как весь ввод от каждых волос собран и передан к мозгу, команда использовала различный красящий метод, позволивший им окрашивать другой конец клетки в спинном мозге.Они обнаружили, что нервы, связывающиеся с каждым пятном кожи, содержащей одну ость и другие связанные меньшие волосы, выстраиваются в линию в столбцах в спинном мозге – соседние столбцы соответствуют соседним пятнам кожи.
Команда оценивает, что существует приблизительно 3 000 – 5 000 столбцов в спинном мозге с каждым столбцом, ответственным за 100 – 150 волосяных фолликулов.Таким образом, как мозг переводит то, что испытывает каждый волосяной фолликул?
Джинти объясняет: «Как это происходит, замечательно, и мы довольно невежественны об этом». Однако Джинти размышляет, что организация столбцов жизненно важна для того, как все различные вводы обрабатываются, прежде чем сообщение передано к мозгу.Несмотря на то, что, люди не являются столь же волосатыми как мыши, мы разделяем несколько из тех же структур по словам Джинти.
Это расследование вместе с разработкой новых отмечающих клетку инструментов открывает несколько дверей для нового исследования в понимании прикосновения и других чувств, сказал Джинти.