גיליון מאי של JoVE (Journal of Visualized Experiments) כולל מספר מאמרים העוסקים בחושים ובתפיסה. באופן ספציפי, יפורסמו מאמרים העוסקים בטעם (gustation), בריח (olfaction), בנוציספציה (nociception - תפיסת כאב) ובחושים הווסטיבולריים (שיווי משקל ותנועה אינרציאלית).
המערכת הווסטיבולרית חשובה לתפיסת תנועה אינרציאלית, ומידע אינרציאלי הוא מרכיב חשוב באינטגרציה של נתיבים (path integration). אינטגרציה של נתיבים היא תהליך שבו המוח משלב מידע רב-חושי במהלך תנועה, כך שאנו שומרים על תחושת מיקום הגוף ביחס לנקודת ההתחלה. בטבע, אורגניזמים רבים נעזרים בתהליך זה כדי למצוא את דרכם חזרה לקנים או למחילות לאחר חיפוש מזון.
במאי הקרוב, JoVE יפרסם שיטה שצולמה במכון מקס פלאנק לקיברנטיקה ביולוגית, הבוחנת כיצד מתבצעת אינטגרציה של נתיב (path integration) בתלת-ממד. מרבית המחקרים על תופעה זו נערכים בדו-ממד, אך הודות לסימולטור תנועה בעל טווח תנועה רחב, ניתן להעריך אינטגרציה של נתיב במישור האופקי ובמישור האנכי. באמצעות בקרה על הגירויים החושיים המועברים לנבדקים במכשיר זה, המחברים יכולים לנתח את התרומות היחסיות של מידע חזותי ומידע אינרציאלי להערכות של נקודת ההתחלה.
באמצעות סדרה של ניסויים שתוכננו באלגנטיות, חוקרים אלו מצאו כי נבדקים נוטים יותר להערכת יתר של זוויות התנועה במישור האופקי לעומת המישור האנכי. הם מצאו גם כי הנבדקים היו איטיים יותר בהצבעה לעבר נקודת ההתחלה כאשר נאלצו להסתמך על גירויים אינרציאליים בלבד. המנגנון העצבי העומד בבסיס האינטגרציה של המסלול (path integration) אינו מובן דיו, וניסויים נוספים באמצעות מערכת זו יספקו תובנות לגבי האופן שבו בני אדם שומרים על אוריינטציה מרחבית במהלך תנועה, לדבר יש השלכות הנעות מהבנת הפרעות וסטיבולריות ועד לאימון טייסים טובים יותר.
בנוגע לחוש הטעם, JoVE תפרסם במאי הקרוב פרוטוקול לבידוד ובישול של תאי טעם פטרייתיים (fungiform) אנושיים. בשנת 2010, פרסמנו מאמר שעסק בבידוד של פפילות פטרייתיות אנושיות – תת-סוג של המבנים הזעירים על לשוננו המכילים טעמים. בעוד שאיסוף פפילות מתאים לניסויים חריפים (acute), מחקרים ארוכי טווח של תאי טעם דורשים את בידודם ובישולם בתרבית.
בפעם הראשונה שדווחה אי פעם, מחברינו מדגימים את הבידוד והתרבית של תאי טעם פטרייתיים (fungiform) אנושיים ומראים שניתן להחזיק אותם בתרבית עד ל-8 מעברים, או למשך שנה אחת. היכולת לגדל תאים אלו בתרבית למשך תקופה ממושכת מאפשרת מחקרים על שגשוג והתחדשות, ומבטלת את הצורך באיסוף חוזר של פפילה (papillae) מתורמים.
בנוגע לחוש הריח, JoVE תפרסם מאמר ממחלקת החקלאות, המתאר ניסוי ההופך את מחושי החרקים לכלי סריקה עבור חלופות חדשות להדברה. לאחר בידוד של תרכובות נדיפות מצמחים באמצעות כרומטוגרפיה של גזים ומספקטרומטריית מסות, חוקרים אלה סורקים את התרכובות לאיתור פעילות ביולוגית באמצעות אלקטרו-אנטנוגרמה (EAG).
מכיוון שלא כל התרכובות הנדיפות הנפלטות מצמחים מעוררות תגובות ביולוגיות, ביואסיי כזה הוא חשוב ביותר למציאת מולקולות מועמדות שיכולות להשפיע על התנהגות חרקים. בתורם, ניסויי התנהגות יכולים לקבוע אם תרכובת נדיפה של צמח יכולה למשוך חרק או לא. חומרים נדיפים מושכים של צמחים יכולים לשמש לבלבול חרקים ופוטנציאלית עשויים לשמש כחלופה בטוחה להדברה כימית.
נוציספציה תרמית, או תפיסת גירויים תרמיים מזיקים, היא מוקד מאמר מאוניברסיטת טקסס שיפורסם במאי זה. באופן ספציפי, נוציספציה תרמית נחקרת בזחלי Drosophila באמצעות שתי שיטות: בדיקת גשושית חום (heat probe assay) ובדיקת פלטת חום (heat plate assay). באופן מעניין, בשתי השיטות, יש לטפל תחילה בזחלים באמצעות קרינת UV כדי להשריץ נזק לרקמות ולהגביר את הרגישות של נוירונים נוציספטיביים תרמיים, המגיבים בדרך כלל עם סף גבוה מאוד.
כפי ששמו מרמז, בדיקת גשש החום (heat probe assay) משתמשת בגשש תרמי שנבנה בהתאמה אישית כדי להנחיל גירויים תרמיים באופן מקומי. נוציצפציה (tastation/nociception) נמדדת על ידי רישום זמן התגובה (latency) בין תחילת הגירוי לבין התנהגות של נסיגה. באופן אינטואיטיבי, השיטה השנייה, או בדיקת פלטת החום (heat plate assay), כוללת הנחה של פשפי דרוזופילה על פלטת חימום בתוך טיפת מים כדי לבחון תגובות של כל הגוף לחום מזיק. עם הנחתם, הדרוזופילה מציגות סדרה של התנהגויות אופייניות הכוללות גלגול, התנופפות, או אפילו פעילות דמוית פרכוסים. בשילוב עם מניפולציה גנטית, בדיקות אלו יכולות לספק מידע על הגנים העומדים בבסיס הנוציצפציה התרמית – תהליך שנשמר באופן גבוה מאוד, מפשפיים ועד יונקים.
מבחינה טבעית, חקירת החושים אינה כל מה ש-JoVE מציעה במאי זה. פרסומים בולטים אחרים כוללים צביעת הלבלב לשמירה על האוריינטציה במהלך היסטולוגיה, שימוש במכשיר אופרנטי אוטומטי לבדיקת תפקודי קוגניציה מרובים בעכברים, בחינת אפוप्टוזיס המושרה על ידי tamoxifen באמצעות מיקרוסקופיית וידאו timelapse, ויצירת כלי נוח לדייג של דגימות שאבדו ממכלי חנקן נוזלי. הישארו מעודכנים.