Физиологи разобрались с работой рецепторов осязания
Ученым впервые удалось показать, что некоторые клетки кожи действительно генерируют сигнал в ответ на механическое возбуждение и передают его на нервные окончания. Открытие стало важным прорывом в исследовании наименее изученного из человеческих чувств - осязания.
Об этом говорится в статье американских физиологов из Медицинского центра при Колумбийском университете, опубликованной в журнале Nature.
В наши дни ученым удалось раскрыть все основные молекулярные и клеточные механизмы, отвечающие за восприятие звуков, зрительных образов, запахов и вкусов. Осязание оставалось последним «бастионом», куда не удалось проникнуть специалистам. Авторам статьи удалось сделать это, используя оптогенетику, особую методику, позволяющую возбуждать отдельные нервные клетки при помощи лазера.
Объектом исследования стали клетки Меркеля, открытые еще в XIX веке. Эти клетки располагаются в эпидерме и образуют с отростками чувствительных нейронов что-то вроде синаптических контактов. Поэтому ученые уже давно догадывались, что клетки Меркеля принимают участие в работе осязания. Однако было неясно, какую они роль играют - пассивную, подобно мембране в улитке внутреннего уха, которая лишь передает звуковые колебания на рецептор, или же активную, интерпретируя внешние сигналы и переводя их в «код», понятный для нервной системы.
Серия экспериментов с мышами показала, что клетки Меркеля действительно являются полноценными рецепторами - в ответ на осязательный стимул они возбуждаются и затем передают сигнал на нервное окончание. Как именно это происходит, пока неизвестно - ученые выяснили лишь, что при прикосновении в цитоплазме клеток Меркеля резко увеличивается концентрация ионов кальция.
«Наша работа стала первым прямым доказательством того, что клетки Меркеля перекодируют прикосновение в нервные сигналы, передающие мозгу информацию об объектах, окружающих нас», -- пояснила Эллен Лампкин, соавтор статьи. Физиологи выяснили, что клетки Меркеля отвечают за восприятие статических стимулов (надавливание), а нервный отросток интерпретирует динамические стимулы (поглаживание).
В некоторых случаях клетки Меркеля могут становиться источником злокачественных опухолей, так что их изучение важно и с точки зрения медицины, подчеркивают физиологи.