stringtranslate.com

Термоцепция

В физиологии термоцепция или терморецепция — это ощущение и восприятие температуры или, точнее, разницы температур, выведенной из теплового потока . Она имеет дело с серией событий и процессов, необходимых организму для получения температурного стимула , преобразования его в молекулярный сигнал, а также распознавания и характеристики сигнала для запуска соответствующей защитной реакции.

Термоцепция у более крупных животных в основном осуществляется в коже; у млекопитающих их по крайней мере два типа. Детали того, как работают температурные рецепторы, все еще изучаются. Цилиопатия связана с уменьшением способности ощущать тепло; таким образом, реснички могут помогать в этом процессе. [1] Каналы транзиторного рецепторного потенциала (каналы TRP) [a] считаются играющими роль у многих видов в ощущении тепла, холода и боли. У позвоночных есть по крайней мере два типа сенсоров: те, которые обнаруживают тепло, и те, которые обнаруживают холод. [4]

У животных

Расположение ямочных органов (указано красной стрелкой) у питона относительно его ноздри (черная стрелка)

У змей

Особенно специализированная форма термоцепции используется змеями Crotalinae (ямкоголовыми змеями) и Boidae (удавами), которые могут эффективно видеть инфракрасное излучение, испускаемое горячими объектами. [5] На морде змеи есть пара отверстий, или ямок, выстланных температурными датчиками. Датчики косвенно обнаруживают инфракрасное излучение по его нагревающему эффекту на коже внутри ямки. Они могут определить, какая часть ямки самая горячая, и, следовательно, направление источника тепла, которым может быть теплокровное животное-жертва. Объединяя информацию из обеих ямок, змея также может оценить расстояние до объекта.

У летучих мышей и других млекопитающих

Обыкновенная летучая мышь-вампир имеет специализированные инфракрасные датчики в носовом листе. [6] [7] Летучие мыши-вампиры являются единственными млекопитающими, которые питаются исключительно кровью. Инфракрасное чувство позволяет Desmodus локализовать гомойотермных (теплокровных) животных ( крупный рогатый скот , лошадей , диких млекопитающих) в диапазоне примерно от 10 до 15 см. Это инфракрасное восприятие , возможно, используется для обнаружения областей максимального притока крови у целевой добычи.

Собаки, как и летучие мыши-вампиры, могут улавливать слабое тепловое излучение с помощью своих ринариев (носов). [8]

У насекомых

Другие животные со специализированными тепловыми детекторами — это лесные пожарные жуки ( Melanophila acuminata ), которые откладывают яйца в хвойные деревья, недавно погибшие от лесных пожаров. Темнопигментированные бабочки Pachliopta aristolochiae и Troides rhadamantus используют специализированные тепловые детекторы, чтобы избежать повреждений во время купания. Кровососущие клопы Triatoma infestans также могут иметь специализированный орган термоцепции.

У людей

У людей температурное ощущение от терморецепторов [a] поступает в спинной мозг по аксонам тракта Лиссауэра , которые синапсируют на нейронах второго порядка в сером веществе заднего рога . Аксоны этих нейронов второго порядка затем перекрещиваются , присоединяясь к спиноталамическому тракту , поскольку они поднимаются к нейронам в вентральном заднебоковом ядре таламуса . Исследование, проведенное в 2017 году, показывает, что термосенсорная информация передается в латеральное парабрахиальное ядро, а не в таламус, и это управляет терморегуляторным поведением. [ 9 ] [10]

Нобелевская премия 2021 г.

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2021 года присуждена Дэвиду Джулиусу (профессору Калифорнийского университета в Сан-Франциско , США) и Ардему Патапутяну (профессору нейронауки в исследовательском центре Scripps в Ла-Хойе, Калифорния , США) «за открытие рецепторов температуры и прикосновения». [2] [3]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ ab Рецепторы TRPV1 и TRPM8 играют ключевую роль в восприятии тепла и холода. [2] [3]

Ссылки

  1. ^ "Вы чувствуете тепло? Ваши реснички могут". 2007-10-22 . Получено 2011-09-03 .
  2. ^ ab "Пресс-релиз: Нобелевская премия по физиологии и медицине 2021 года: Дэвид Джулиус и Ардем Патапутян". Нобелевская ассамблея в Каролинском институте . 4 октября 2021 г.
  3. ^ ab "Нобелевская премия по физиологии и медицине" (PDF) . Нобелевский фонд . Получено 2021-10-04 .
  4. ^ Джонсон JI (2008). «6.16 Специализированные соматосенсорные системы, 6.16.2 Тепловые сенсорные системы». В Kaas JH, Gardner EP (ред.). Чувства: всеобъемлющий справочник . Том 6: Соматосенсорность. Elsevier. стр. 332–335.
  5. ^ Newman EA, Hartline PH (март 1982). «Инфракрасное «зрение» змей». Scientific American . 246 (3): 116–127. Bibcode : 1982SciAm.246c.116N. doi : 10.1038/scientificamerican0382-116. JSTOR  24966551.
  6. ^ Кюртен Л., Шмидт У., Шефер К. (июнь 1984 г.). «Теплые и холодовые рецепторы в носу летучей мыши-вампира Desmodus rotundus». Die Naturwissenschaften . 71 (6): 327–328. Бибкод : 1984NW.....71..327K. дои : 10.1007/BF00396621. ПМИД  6472483.
  7. ^ Грачева Е.О., Кордеро-Моралес Х.Ф., Гонсалес-Каркасия Х.А., Инголия НТ, Манно С., Арангурен CI и др. (август 2011 г.). «Ганглионоспецифический сплайсинг TRPV1 лежит в основе инфракрасного ощущения у летучих мышей-вампиров». Природа . 476 (7358): 88–91. дои : 10.1038/nature10245. ПМК 3535012 . ПМИД  21814281. 
  8. ^ Bálint A, Andics A, Gácsi M, Gábor A, Czeibert K, Luce CM и др. (февраль 2020 г.). «Собаки могут ощущать слабое тепловое излучение». Scientific Reports . 10 (1): 3736. Bibcode :2020NatSR..10.3736B. doi :10.1038/s41598-020-60439-y. PMC 7048925 . PMID  32111902. 
  9. ^ Накамура К (2018). «[Терморегуляторное поведение и его центральный механизм цепи — какой термосенсорный путь им управляет?]». Клинический кальций . 28 (1): 65–72. PMID  29279428.
  10. ^ Яхиро Т., Катаока Н., Накамура И., Накамура К. (июль 2017 г.). «Латеральное парабрахиальное ядро, но не таламус, опосредует термосенсорные пути для поведенческой терморегуляции». Scientific Reports . 7 (1): 5031. Bibcode :2017NatSR...7.5031Y. doi :10.1038/s41598-017-05327-8. PMC 5503995 . PMID  28694517. 

Дальнейшее чтение