Perché ci fa male da caldo e freddo?

A prima vista, il metallo caldo del bollitore e del cubo di ghiaccio non c'è nulla da fare. Ma questi due oggetti possono causare dolore. Forte il calore e il freddo hanno la pelle di un uomo estremamente sgradevole effetto — questo lo sappiamo fin dall'infanzia. Ma che abbiamo scoperto di recente, è che il cervello è quasi altrettanto percepisce questi di temperatura estremi. Noi spesso pensiamo che è per la pelle e i nervi, che in esso presenti, direttamente responsabile per il senso del tatto, ma quello che i biologi chiamano «sistema somatosensoriale», in realtà comprende una gamma più ampia di emozioni.

Tra questi, naturalmente, c'è un tocco di per sé, cioè il riconoscimento di stimoli meccanici della pelle, ma anche la propriocezione, cioè la capacità di percepire l'orientamento e la posizione del corpo, e ноцицепция, che è responsabile per la capacità del corpo di identificare stimoli nocivi. La sensazione di dolore è la risposta del corpo a ноцицепцию.

Qualunque sia il dolore stimolo — meccaniche, chimiche o termiche — ноцицепция ci spinge a sbarazzarsi di esso. Mettete la mano sul fuoco — e si sente la sensazione di bruciore, che costringerà il vostro corpo a togliere la mano dal fuoco il più velocemente possibile. Non è una cosa piacevole sensazione di dolore, ma lei dimostra che il vostro corpo sta cercando di mantenere al sicuro. Perde la capacità di sentire il dolore — e sarà molto male.

«principio Fondamentale», dice il neuroscienziato dell'Università di Duke university, Ny Грандл, «è che i neuroni sensoriali, che sono presenti ovunque nel vostro corpo, hanno una serie di canali, che direttamente si attivano fredde o calde temperature». Studiando topi geneticamente modificati nel corso degli ultimi quindici anni, gli scienziati sono riusciti a dimostrare che questi canali — proteine incorporate nella parete di neuroni, direttamente coinvolta nella percezione della temperatura.

Meglio studiato canale TRPV1 risponde a un forte calore. TRPV1 di solito non si attiva fino a quando lo stimolo non raggiunge una temperatura di 42 gradi, che la gente e mouse generalmente considerati come dolorosamente caldo. Come solo la pelle raggiunge questa soglia, il canale è attivato, attiva l'intero nervo e nel cervello viene trasmesso un segnale semplice: oh!

«Con il freddo, in linea di principio, si applicano gli stessi meccanismi», spiega Грандл, tranne che appare proteine TRPM8, che si attiva solo quando fa freddo, non necessariamente molto freddo.

Rimane ancora TRPA1, che è, forse, la meno studiata la classe di queste proteine. Mentre i ricercatori hanno scoperto che si attiva in risposta a estremamente freddi stimoli, non è chiaro se prende la partecipazione nel processo di individuazione di questi stimoli.

Tutte insieme queste tre proteine — TRPV1, TRPM8 e TRPA1 — permettono alla pelle di determinazione della temperatura nell'intervallo e corpo — reagire di conseguenza. E poiché questo è ноцицепторы, il lavoro di queste proteine per aiutare a evitare certe temperature, e non cercare per loro. Mouse con un difettosi versioni del recettore TRPM8, ad esempio, non hanno evitato le temperature fredde. Questo significa che il mouse — e, forse, non siamo impegnati attivamente alla ricerca di piacevoli temperature. Invece hanno attivamente evitano di emergenza di calore e di freddo, preferendo un ambiente caldo, rilassante ambiente.

Anche se gli scienziati hanno identificato il calore di confine, in cui questi TRP-gustative diventano attivi, questo non significa che loro non смодулировать. Alla fine, una doccia calda può essere insopportabilmente caldo, se si è bruciata non sole. «È stato dimostrato che ciò è dovuto al fatto che l'infiammazione della pelle rende sensibile canale TRPV1», dice Грандл, «che abbassa la soglia in cui questi nervi trasmettono la sensazione di dolore nel cervello.»

Ma la temperatura non è l'unica cosa che attiva questi recettori; anche le piante. Si può non sorprendere il fatto che TRPV1 che si attiva emergenza caldo, sarà attivata anche la capsaicina, che conferisce al peperoncino il suo incisivo. E TRPM8 risponde al raffreddamento forza di mentolo, che è disponibile in foglie di menta. TRPA1 anche chiamato «recettore wasabi», grazie al fatto che ha attivato жгучими componenti mostarda di piante.

Come le piante emerse sostanze chimiche che attivano i recettori, di solito attivati temperatura? Biologo molecolare dell'Università di Washington Ajay Paperino spiega che la capsaicina non fa nulla con TRPV1 di pesci, uccelli o conigli, ma attiva questo stesso recettore negli esseri umani e roditori. «Forse, le piante hanno sviluppato la capsaicina, per qualche animali non li usavano, essere lasciato in pace», ma quando le piante sono commestibili per le altre creature. E ' possibile che tali meccanismi hanno portato all'evoluzione del mentolo e senape.

In Altre parole, questi curiosi rapporto tra le piante e le temperature possono riflettere una profonda storia evolutiva piuttosto di piante che di animali. Forse le piante hanno trovato il modo di rompere le capacità di rilevamento di temperatura nel nostro corpo, e quindi hanno forgiato componenti, attivando i recettori del dolore.

Quindi il fatto che sanguiniamo poi, mangiando adjika con rafano, non è associato con qualsiasi proprietà intrinseca del pepe, ma solo con il fatto che la capsaicina e calore attivano i nervi della pelle allo stesso modo.

Utilizzando il recettore, configurato a stimoli nocivi, queste piante hanno trovato un modo subdolo per evitare il destino di essere пожранными... fino a quando non abbiamo trovato il modo di godere del male bruciante acuta cibo e acqua tutti горчичкой. Così la prossima volta, quando si nota che si è letteralmente strappato potente pepe peperoncino, cogliete l'attimo e pensate a ciò che sta accadendo è il risultato di milioni di anni di evoluzionela battaglia tra le piante e gli animali. Una battaglia in cui siamo, come, vincendo (ma non esattamente).