Back to chapter

19.12:

Тепловое ощущение

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Thermosensation

Languages

Share

Периферическая термочувствительность, восприятие наружной температуры, начинается с кожи. Свободные нервные окончания расположенные на различной глубине содержат терморецепторы, синхронизированные ионные каналы переходного потенциала рецептора, или семейства TRP. Рецепторы специализируются специфических температурах.Например, в группе, чувствительной к нагреву первый рецептор Будет обнаружено, TRPV1, активируется при температуре выше 42-х градусов Цельсия. Интересно, что TRPV1 также имеет место привязки для капсаицина, активного компонента перца чили. Когда достигается специфическая температура, достаточная для открытия ионных каналов TRP, это деполяризирует нервные окончания, переводящие температуру в электрические сигналы.Таким образом, температура закодирована по темпам активности. По мере повышения температуры увеличивается обжиг”в тёплых оптических кабелях, и уменьшается в холодных. Безобидные тёплые и холодные информация отправляется отдельно с помощью небольших немиелинизированных C-волокон, которые медленно ведут сигналы.Холодный воздух также может быть перенесён специальными быстрыми миелинизированными Дельта-аксонами. Информация о болезненной температуре переносится C-и А дельта-аксонами, которые не разделены на горячие и холодные. Все термо-афференты входят в ганглий дорсального корня на позвоночнике.Здесь информация перекрещивается;это означает, что она меняет стороны, перед отправкой в гипоталамус. Оттуда, информация о нормальной температуре отправляется в орбитофронтальную кору, а информация о болезненной температуре обрабатывается в передней поясной коре.

19.12:

Тепловое ощущение

Периферийная термочувствительность – это восприятие внешней температуры. Изменение температуры (на поверхности кожи и других тканей) обнаруживается семейством чувствительных к температуре ионных каналов, называемых рецепторами транзиентного рецепторного потенциала или TRP. Эти рецепторы расположены на свободных нервных окончаниях. Те, кто определяет низкие температуры, находятся ближе к поверхности кожи, чем нервные окончания, улавливающие тепло. Эти каналы thermoTRP, хотя и селективны по температуре, обладают относительно неизбирательной катионной проницаемостью.

Рецепторы холода

Существует по крайней мере три типа рецепторов, которые активируются холодом, из которых TRPM8 и TRPA1 особенно чувствительны. TRPM8 имеет диапазон чувствительности к температуре около 10-26 o C (50-79 o F) и в значительной степени связан с восприятием безболезненного или безобидного, холодный. Ментол, соединение, содержащееся в листьях мяты, также может активировать этот рецептор, что помогает объяснить, почему этот аромат часто воспринимается как прохладный. Когда температура достаточно низкая, чтобы чувствовать себя болезненно (например, ядовитый холод), рецепторы TRPA1 активируются. Рецепторы TRPA1 реагируют на любую температуру ниже 17 o C (~ 63 o F).

Горячие рецепторы

Существует как минимум семь рецепторов, реагирующих на тепло. Из них пять реагируют на температуру в безобидном диапазоне тепла: TRPM2 (23-38 o C или ~ 73-100 o F), TRPC5 (26-38 o C или ~ 79-100 o F, TRPV4 (27-34 o C или ~ 81-93 o F), TRPV3 (33-40 o C или ~ 91-104 o F) и TRPM3 (& gt; 40 o C, или 104 o F). Болезненное (т. Е. Ядовитое) тепло обнаруживается рецепторами TRPV1, которые реагируют на температуру выше 42 o C (~ 108 o F). Рецептор TRPV1 был впервые обнаружен, поскольку он хорошо реагирует на капсаицин, соединение, содержащееся в перце чили. Подобно ментолу и холоду, капсаицин обеспечивает восприятие тепла без изменения температуры. Рецепторы TRPV2 реагируют на очень горячее и болезненные температуры (т. е. крайне ядовитая жара), превышающие 52 o C (~ 126 o F).

Пути передачи и передачи сигналов

Информация о температуре преобразуется в электрические сигналы в нервных окончаниях. Когда нервы несут информацию о температуре, безобидная теплая и холодная информация хранится отдельно, пока не достигнет мозга. Холодные сигналы передаются по выделенным миелинизированным A & delta; волокна, которые быстро передают сигналы, а также более медленные, немиелинизированные С-волокна. Сигналы тепла передаются собственными немиелинизированными С-волокнами. Как и информация о прикосновении, информация о температуре с левой стороны тела обрабатывается в правом полушарии мозга. Сигнал перекрещивается в спинном мозге, а затем передается в гипоталамус. Там информация используется для регулирования или корректировки функций организма, таких как дрожь или потоотделение. Безобидные теплые и холодные сигналы, наконец, передаются в несколько областей коры головного мозга, особенно в орбитофронтальную кору.

Информация об экстремальной температуре идет отдельным путем, с использованием C и A & delta; волокна, которые не зависят от температуры и могут нести как горячие, так и холодные сигналы. Подобно безобидным температурным сигналам, они перекрещиваются в спинном мозге и отправляются в гипоталамус. От гипоталамуса информация отправляется в переднюю часть поясной извилины коры головного мозга, которая создает ощущение болезненного холода или тепла.

Исследования показывают, что люди сначала сознательно обнаруживают ощущение холода и тепла при температуре около 31 o C и 34 o соответственно. Диапазон от 31 o до 34 o аналогичен температуре поверхности кожи и может быть незаметен. Боль от холода и тепла ощущается при температуре около & lt; 12 o C и & gt; 45 o C соответственно.

Suggested Reading

Palkar, Radhika, Erika K. Lippoldt, and David D. McKemy. “The Molecular and Cellular Basis of Thermosensation in Mammals.” Current Opinion in Neurobiology 34 (October 2015): 14–19. [Source]

Mischkowski, Dominik, Esther E. Palacios-Barrios, Lauren Banker, Troy C. Dildine, and Lauren Y. Atlas. “Pain or Nociception? Subjective Experience Mediates the Effects of Acute Noxious Heat on Autonomic Responses.” PAIN 159, no. 4 (April 2018): 699. [Source]