Vraag:
Hoe wordt temperatuur gedetecteerd?
mring
2011-12-28 21:36:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kan iemand het mechanisme samenvatten waarmee wanneer een voorwerp van een bepaalde temperatuur in contact wordt gebracht met bijvoorbeeld de huid van een menselijke vingertop, de gemiddelde snelheid van de deeltjes van het voorwerp wordt omgezet in zenuwsignalen naar de hersenen?

Als je dat kunt beantwoorden, hoe zit het dan met het formaat van hoe de temperatuur wordt gecodeerd in de zenuwsignalen?

Twee antwoorden:
#1
+31
nico
2011-12-28 22:07:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

In de periferie (bijv. binnen handbereik) neemt ons lichaam externe temperatuur waar via zenuwuiteinden, waarbij bepaalde TRP-kanalen tot expressie worden gebracht. Dit zijn ionkanalen die gevoelig zijn voor temperatuur (merk op dat TRP-kanalen gevoelig kunnen zijn voor verschillende dingen, zoals pH, licht en rek) en waardoor kationen in de cel kunnen komen wanneer de temperatuur hoger of lager is dan een bepaalde drempel.

Zes TRP-kanalen zijn beschreven als betrokken bij het detecteren van verschillende temperatuurbereiken 1, 2 :

  • TRPV1 wordt geactiveerd bij> 43 ° C
  • TRPV2 bij> 52 ° C
  • TRPV3 bij ~> 34-38 ° C
  • TRPV4 bij ~> 27-35 ° C
  • TRPM8 bij ~ < 25-28 ° C
  • TRPA1 bij ~ < 17 ° C

Het is niet verrassend dat TRPV1 en TRPV2 ook betrokken zijn bij nociceptie (= pijnperceptie).

De exacte moleculaire mechanismen waarmee verschillende temperaturen verschillende TRP-kanalen openen, zijn onduidelijk, hoewel er enkele biofysische modellen zijn voorgesteld. 3

Ik ben niet zeker van het exacte "formaat" waarin sensorische vezels verschillende temperaturen coderen, maar ik neem aan dat het neuron w kan sneller vuren naarmate de temperatuur verder verwijderd is van de specifieke drempel (warm of koud).


1 Thermosensatie en pijn. - J Neurobiol. 2004 Oct; 61 (1): 3-12.
2 Warm en koud voelen met TRP-kanalen. - Int J Hyperthermia. 2011; 27 (4): 388-98.
3 - Thermische poorten van TRP-ionenkanalen: stof tot nadenken? - Sci STKE. 2006 14 maart; 2006 (326): pe12.

Hoe worden objecten met temperaturen in het midden van de 18-24 ° C waargenomen? Wordt verwacht dat er nog meer kanalen zullen worden gevonden? Ik heb echt genoten van je antwoord - het is vooral interessant voor mij om, als bijproduct van het volgen van je links, te hebben ontdekt hoe het verbrandende effect van chilipepers het resultaat is van TRPV1.
@Rory: 18-24 valt onder TRPM8
Ook over de pepers: dat is een heel mooi voorbeeld van een "valse sensatie". Pepers verbranden je niet echt, maar omdat capsaïcine door dezelfde receptoren wordt gedetecteerd als hoge temperaturen, kunnen je hersenen geen onderscheid maken tussen de twee.
Wat is het mechanisme waarmee de cel kationen bij een bepaalde temperatuur binnenlaat?
@user1997744 Ik ben geen expert op dit gebied, maar een weloverwogen gok zou zijn dat de structuur van het kanaal verandert met de temperatuur. Afgezien van referentie # 3 in mijn antwoord, lijkt [deze recensie] (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3775668/) ook een vrij gedetailleerde beschrijving te bevatten (in de "Activeringsmechanismen "sectie er is een" Heat "subsectie).
#2
+14
hpixel
2011-12-29 06:04:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Als aanvulling op het antwoord van nico (ik heb niet genoeg rep om commentaar te geven), TRP-kanalen lijken ook gevoelig te zijn voor verhoging of verlaging van de temperatuur, zoals onlangs gerapporteerd in een paper door Gallio et al 1 .

Waarschijnlijk vertonen kanalen onvolledig aanpassingsgedrag waardoor ze gevoelig zijn voor zowel oplopende als absolute temperatuurwaarden.


[1] Gallio M, Ofstad TA, Macpherson LJ, Wang JW, Zuker CS (2011). De codering van temperatuur in het Drosophila-brein . Cell 144: 614-624.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...