Разкриха тайната на докосването

В изследване, публикувано на 6 април в онлайн изданието на списание Nature, екип от учени от медицинския център към Колумбийския университет, водени от доц. д-р Елън Лъмпкин (соматосензорна биология), разрешават дългогодишна загадка на докосването – как клетките точно под кожната повърхност ни позволяват да усещаме фини детайли и тъкани.

Докосването е последната граница на сензорната неврология. Клетките и молекулите, които отговарят за зрението – пръчиците, колбичките и светлочувствителните рецептори – са познати от началото на ХХ век, а сетивата за миризма, вкус и слух се разбират все по-добре. Но почти нищо не се знае за клетките и молекулите, които са отговорни за усещането за допир.

Изследването е първото, което използва оптогенетика – нов метод, който използва светлина за сигнализираща система, включваща и изключваща се при поискване – върху кожни клетки, за да се определи как работят и комуникират, пише ScienceDaily.

Екипът показал, че клетките на Меркел могат да усещат докосване и работят в невероятен синхрон с кожните неврони, за да създадат усещането ни за фини детайли и тъкани.

„Тези експерименти са първото директно доказателство, че клетките на Меркел могат да кодират докосването в невросигнали, които се предават до мозъка за обектите в света около нас“, казва д-р Лъмпкин.

Откритията не са само ключов напредък в разбирането ни за тактилното усещане, но и могат да подпомогнат изследванията, свързани със загубата на това усещане. Някои състояния – диабет, химиотерапии и нормалното стареене – се свързват с намаляването на усещането за допир.

Клетка на Меркел.
© Lab of Ellen Lumpkin, PhD/Columbia University Medical Center

Клетките на Меркел започват да изчезват около двадесетата година и в същото време тактилната чувствителност започва да намалява. „Никой не е тествал дали загубата на клетки на Меркел води до загуба на функциите им със стареенето – може да бъде съвпадение, – но е въпрос, на който искаме да намерим отговора“, уточнява д-р Лъмпкин.

В бъдеще тези открития могат да спомогнат дизайна на нови „умни“ протези, които да възвръщат чувствителността към допир на хора с ампутирани крайници, както и да предоставят нови възможности за лекуване на кожни заболявания като хроничен сърбеж.

Изследването е публикувано във връзка с второ изследване, направено от екипа със сътрудничеството на изследователския институт Скрипс. Общото изследване идентифицира молекула, активираща се от докосване в клетките на кожата – ген, наречен Piezo2, чието откриване има потенциала да даде огромен тласък в областта на тактилното усещане.

„Новите открития би трябвало да разяснят сферата на кожната биология и да разкрият как се активират усещанията. Други кожни клетки също може да играят роля в чувството за допир, както и за по-неприятни усещания като сърбеж. Оптогенетичните методи, които екипът на Лъмпкин е използвал върху клетките на Меркел, могат да бъдат приложени и върху други клетки на кожата, за да се отговори на тези въпроси.

„Това е вълнуващ момент в нашата сфера, защото още има големи въпроси, а средствата на модерната невробиология ни дават шанс да им отговорим“, казва тя.