Кожа человека — это не просто защитный барьер, а сложный орган, способный различать малейшие изменения окружающей среды. Одним из ключевых аспектов ее работы является восприятие температуры, и теперь ученые смогли полностью описать путь, по которому информация о холоде передается от кожи в мозг. Это открытие стало первым в своем роде и показало, что низкие температуры активируют уникальный нейронный контур, отличный от того, что отвечает за тепло.
Ведущий автор исследования, Бо Дуань, доцент кафедры молекулярной, клеточной и онтогенетической биологии Мичиганского университета, объяснил, что кожа играет критическую роль в восприятии внешних стимулов. Это первый полностью описанный путь, связывающий температурные ощущения с центральной нервной системой. Открытие имеет не только фундаментальное значение, но и практическое. Например, более 70% пациентов, прошедших химиотерапию, страдают от холодовой боли — состояния, при котором даже легкое охлаждение вызывает сильный дискомфорт. Новое исследование показало, что нейронная цепь, отвечающая за обычное восприятие холода, не связана с этим типом боли. Однако понимание ее работы может помочь выявить нарушения, возникающие при заболеваниях, и разработать более эффективные методы лечения.
Исследование проводилось с использованием современных методов визуализации и электрофизиологии. Ученые наблюдали, как мыши реагируют на прохладные температуры, и смогли проследить весь путь сигнала: от сенсоров в коже до спинного и головного мозга. Оказалось, что ключевую роль в этом процессе играет «усилитель» в спинном мозге — ранее неизвестный компонент, без которого сигнал теряется.
Интересно, что хотя эксперименты проводились на мышах, генетический анализ показал, что аналогичные механизмы существуют и у людей. Это означает, что освежающее ощущение от кондиционера в жаркий день или легкий холодный ветерок активируют те же самые нейронные пути.
В будущем команда планирует изучить механизмы, связанные с острой болью от холода. По словам Дуаня, эти процессы, вероятно, окажутся более сложными, поскольку в опасных ситуациях организм задействует сразу несколько защитных механизмов. Кроме того, ученые хотят понять, как мозг обрабатывает разные температурные сигналы и связывает их с эмоциями, чтобы формировать поведенческие реакции.
Ранее ученые представили новые объяснения, как образуются морщины на теле.
