การสัมผัส
โดย:
SD
[IP: 212.30.60.xxx]
เมื่อ: 2023-05-03 16:52:43
"คุณสามารถเบี่ยงเบนผมเส้นเดียวบนแขนของคุณแล้วรู้สึกได้ แต่คุณจะบอกความแตกต่างระหว่างหยาดฝน สายลมเบาๆ หรือไม้กายสิทธิ์ได้อย่างไร" David Ginty, Ph.D., ศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาที่ Johns Hopkins กล่าว "สัมผัสไม่ได้ใช่หรือไม่ใช่ มันรวยมาก และตอนนี้เรากำลังเริ่มเข้าใจวิธีประมวลผลอินพุตทั้งหมด" Ginty และเพื่อนร่วมงานของเขาศึกษาว่าระบบประสาทพัฒนาและเชื่อมโยงกันอย่างไร ในการพยายามทำความเข้าใจว่าเซลล์ประสาทที่ตอบสนองต่อการสัมผัสพัฒนาอย่างไร พวกเขาเริ่มสร้างเครื่องมือใหม่ที่ช่วยให้สามารถดูเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ได้ จากข้อมูลของ Ginty มีมากกว่า 20 คลาสของเซลล์ประสาทกลไกที่เรียกว่า mechanosensory ในผิวหนัง ซึ่งมีเพียง 6 คลาสสำหรับการสัมผัสเบาๆ ที่รับรู้ทุกอย่างตั้งแต่อุณหภูมิไปจนถึงความเจ็บปวด แต่จนถึงขณะนี้ วิธีเดียวที่จะบอกเซลล์หนึ่งจากอีกเซลล์หนึ่งได้คือการบันทึกทางไฟฟ้า เนื่องจากเซลล์แต่ละประเภทสร้างกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกันตามสิ่งที่ สัมผัส ได้ ทีมแรกได้ทำการดัดแปลงพันธุกรรมของหนูเพื่อสร้างโปรตีนเรืองแสงในเซลล์ประสาทชนิดหนึ่ง ซึ่งเรียกว่า C-type low-threshold mechanosensory receptor หรือ C-LTMR เซลล์ C-LTMR ยืดออกจากไขสันหลังไปจนถึงผิวหนัง และเซลล์เหล่านั้นที่มีโปรตีนเรืองแสงสามารถมองเห็นได้ทั้งหมดภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ทีมวิจัยพบว่าเซลล์ C-LTMR แต่ละเซลล์แตกแขนงเพื่อส่งการฉายภาพไปยังรูขุมขนที่แตกต่างกันมากถึง 30 รูขุมขน หนูมีขนสามประเภท: ขนหนาและยาวซึ่งคิดเป็นสัดส่วนเพียง 1 เปอร์เซ็นต์ของขนทั้งหมดในร่างกาย ขนสั้นที่เรียกว่า awl/auchene ซึ่งมีขนตามร่างกายประมาณ 23 เปอร์เซ็นต์; และขนเส้นเล็กที่เรียกว่าซิกแซกซึ่งมีขนตามร่างกายถึง 76 เปอร์เซ็นต์ ทีมวิจัยพบว่าปลายเซลล์ C-LTMR ส่วนใหญ่ – ประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ – เชื่อมโยงกับรูขุมขนซิกแซก ส่วนที่เหลือเกี่ยวข้องกับ awl/auchene และไม่มีรูขุมขนป้องกัน จากนั้นนักวิจัยได้ทำเครื่องหมายเซลล์ประสาทรับสัมผัสอีกสองประเภทในทำนองเดียวกัน และพบว่าเส้นผมแต่ละประเภทมีชุดปลายประสาทที่แตกต่างกันและเฉพาะเจาะจงที่เกี่ยวข้องกับมัน "สิ่งนี้ทำให้เส้นผมทุกเส้นเป็นอวัยวะรับความรู้สึกที่ไม่เหมือนใคร" Ginty กล่าว นอกจากนี้ ด้วยเครื่องมือทำเครื่องหมายแบบใหม่ พวกเขาพบว่าเส้นผมแต่ละประเภทมีระยะห่างเท่าๆ กันและมีลวดลายทั่วทั้งผิวหนัง ทีมงานจึงสงสัยว่าข้อมูลทั้งหมดจากเส้นผมแต่ละเส้นถูกรวบรวมและส่งไปยังสมองได้อย่างไร นักวิจัยสามารถย้อมปลายอีกด้านของเซลล์ในไขสันหลังโดยใช้เทคนิคการย้อมแบบอื่น พวกเขาพบว่าเส้นประสาทที่เชื่อมระหว่างผิวหนังแต่ละส่วนที่มีขนยามหนึ่งเส้นและขนเส้นเล็กอื่นๆ พวกเขาประเมินว่ามีประมาณ 3,000 ถึง 5,000 คอลัมน์ในไขสันหลัง โดยแต่ละคอลัมน์คิดเป็น 100 ถึง 150 รูขุมขน สมองตีความสิ่งที่รูขุมขนแต่ละเส้นประสบได้อย่างไร? "สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร น่าทึ่งมาก และเราค่อนข้างไม่รู้เรื่องเลย" Ginty กล่าว แต่เขาสงสัยว่าการจัดระเบียบของคอลัมน์เป็นกุญแจสำคัญในการประมวลผลอินพุตต่างๆ ทั้งหมดก่อนที่ข้อความจะส่งไปยังสมอง และในขณะที่คนเราไม่มีขนดกเหมือนหนู Ginty เชื่อว่ามีโครงสร้างเดียวกันหลายอย่างที่ใช้ร่วมกัน การศึกษานี้และเครื่องมือทำเครื่องหมายเซลล์ใหม่ที่พวกเขาพัฒนาขึ้น เขากล่าวว่า เปิดประตูมากมายสำหรับการวิจัยใหม่ ๆ ในการทำความเข้าใจการสัมผัสและประสาทสัมผัสอื่น ๆ การศึกษานี้ได้รับทุนสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ ศูนย์สร้างภาพหลัก Johns Hopkins NINDS และสถาบันการแพทย์ Howard Hughes
- ความคิดเห็น
- Facebook Comments
