Iš pirmo žvilgsnio karštas arbatinuko ir ledo kubelio metalas neturi nieko bendro. Tačiau šie du objektai gali būti skausmingi. Stiprus karštis ir stiprus šaltis daro nepaprastai nemalonų poveikį žmogaus odai - tai žinome nuo vaikystės. Tačiau neseniai sužinojome, kad smegenys šiuos temperatūros kraštutinumus suvokia beveik vienodai. Mes dažnai galvojame, kad būtent oda ir joje esantys nervai yra tiesiogiai atsakingi už prisilietimo pojūtį, tačiau tai, ką biologai vadina „somatosensorine sistema“, iš tikrųjų apima platesnį pojūčių spektrą.
Tarp jų, be abejo, yra pats prisilietimas, tai yra, mechaninių odos dirgiklių atpažinimas, bet taip pat ir propriocepcija, tai yra gebėjimas pajusti kūno orientaciją ir padėtį, ir nocicepcija, kuri yra atsakinga už kūno gebėjimą nustatyti kenksmingus dirgiklius. Skausmo jutimas yra kūno reakcija į nocicepciją.
Nesvarbu, ar skausmo dirgiklis yra mechaninis, cheminis ar terminis, nocicepcija skatina mus jo atsikratyti. Įkiškite ranką į ugnį ir pajusite deginimo pojūtį, kuris privers jūsų kūną kuo greičiau ištraukti ranką iš ugnies. Tai nėra pats maloniausias jausmas - skausmas, bet tai įrodo, kad jūsų kūnas stengiasi jus apsaugoti. Jei prarasite galimybę jausti skausmą, tai bus labai blogai.
„Pagrindinis principas, - sako Duke'o universiteto„ York Grundle “neuromokslininkas, - yra tai, kad jutiminiai neuronai, esantys visame kūne, turi kanalų rinkinį, kurį tiesiogiai suaktyvina šalta ar karšta temperatūra. Tyrę genetiškai modifikuotas peles per pastaruosius penkiolika metų, mokslininkai sugebėjo įrodyti, kad šie kanalai - baltymai, įterpti į neuronų sieneles - tiesiogiai susiję su temperatūros suvokimu.
Geriausiai ištirtas kanalas TRPV1 reaguoja į intensyvią šilumą. TRPV1 paprastai neaktyvinamas tol, kol dirgiklis nepasiekia 42 laipsnių, o tai žmonėms ir pelėms paprastai atrodo nepakeliamai karšta. Kai tik jūsų oda pasiekia šį slenkstį, kanalas įsijungia, suaktyvina visą nervą ir į smegenis perduodamas paprastas signalas: o!
„Esant šalčiui, iš esmės taikomi tie patys mechanizmai“, - aiškina Grundle'as, išskyrus tai, kad yra baltymas, vadinamas TRPM8, kuris suaktyvėja tiesiog atšalus, nebūtinai labai atšalus.
Lieka TRPA1, kuris yra bene mažiausiai ištirta šių baltymų klasė. Nors mokslininkai nustatė, kad jis aktyvuojamas reaguojant į ypač šaltus dirgiklius, neaišku, ar jis dalyvauja pačiame šių dirgiklių aptikimo procese.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Šie trys baltymai - TRPV1, TRPM8 ir TRPA1 - leidžia odai aptikti temperatūros diapazoną, o kūnas - atitinkamai. Kadangi jie yra nociceptoriai, šių baltymų darbas yra padėti jums išvengti tam tikrų temperatūrų, o ne jų ieškoti. Pavyzdžiui, pelės su defektais TRPM8 receptoriaus variantais nebeišvengė šaltos temperatūros. Tai reiškia, kad pelės - o galbūt ir mes - aktyviai neieško malonios temperatūros. Užtat jie aktyviai vengia didelio karščio ir šalčio, pirmenybę teikia šiltai, ramiai aplinkai.
Nors mokslininkai nustatė šilumines ribas, kuriomis šie TRP receptoriai suaktyvėja, tai nereiškia, kad jų negalima moduliuoti. Galų gale šiltas dušas gali būti nepakeliamai karštas, jei nesudegsite saulėje. "Įrodyta, kad taip yra dėl odos uždegimo, įjautrinančio TRPV1 kanalą", - sako Grandlas, "sumažindamas slenkstį, kai šie nervai perduoda skausmą į smegenis".
Tačiau temperatūra nėra vienintelis dalykas, kuris suaktyvina šiuos receptorius; augalų taip pat. Tai gali jūsų nenustebinti, kad dėl didelio karščio suaktyvėjusio TRPV1 aktyvuoja ir kapsaicinas, suteikiantis aštrų pipirui prieskonių. TRPM8 reaguoja į mentolio aušinimo galią, kurios yra mėtų lapuose. TRPA1 taip pat vadinamas „wasabi receptoriumi“dėl to, kad jį aktyvina aštrūs garstyčių augalų komponentai.
Kaip augalai sukūrė chemines medžiagas, kurios aktyvuoja receptorius, paprastai suaktyvinamus temperatūros? Vašingtono universiteto molekulinis biologas Ajay Dhaka paaiškina, kad kapsaicinas nieko nedaro su TRPV1 žuvims, paukščiams ar triušiams, tačiau aktyvina tą patį receptorių žmonėms ir graužikams. „Augalai galėjo sukurti kapsaiciną, kad kai kurie gyvūnai jų nevalgytų, likę vieniši“, tačiau augalai buvo valgomi kitiems gyviams. Gali būti, kad panašūs mechanizmai paskatino mentolio ir garstyčių evoliuciją.
Kitaip tariant, šis įdomus augalų ir temperatūros santykis gali atspindėti gilią augalų, o ne gyvūnų, evoliucinę istoriją. Augalai galėjo rasti būdą, kaip nulaužti mūsų kūno temperatūros nustatymo galimybes, ir tada sugadinti skausmo receptorius aktyvinančius komponentus.
Todėl tai, kad lašiname prakaitą, valgome adžiką su krienais, nėra siejama su jokia pipirams būdinga savybe, o tik su tuo, kad kapsaicinas ir šiluma vienodai aktyvina odos nervus.
Naudodami receptorių, sureguliuotų kenksmingus dirgiklius, šie augalai rado klastingą būdą, kaip išvengti rijimo … kol radome būdą mėgautis skausmingai plikom aštriu maistu ir ant visko pilti garstyčias. Taigi kitą kartą, kai pastebėsite, kad tiesioginis žodžio prasme suplėšė galingas čili, skirkite akimirką ir pagalvokite, kad tai, kas vyksta, yra milijonų metų evoliucinės kovos tarp augalų ir gyvūnų rezultatas. Mūšiai, kuriuose mes lyg ir laimime (bet tai nėra aišku).
ILYA KHEL