Термоцепция

В физиологии термоцепция терморецепция или из — это ощущение и восприятие температуры теплового или, точнее, разницы температур, выведенной потока . Он касается ряда событий и процессов, необходимых организму для получения температурного стимула , преобразования его в молекулярный сигнал, а также распознавания и характеристики сигнала, чтобы вызвать соответствующую защитную реакцию.

Термоцепция у крупных животных осуществляется в основном через кожу; у млекопитающих есть как минимум два типа. Детали того, как работают температурные рецепторы, все еще исследуются. Цилиопатия связана со снижением способности ощущать тепло; таким образом, реснички могут помочь в этом процессе. ^[1] Каналы транзиторного рецепторного потенциала (TRP-каналы) ^[а] Считается, что у многих видов они играют роль в ощущении тепла, холода и боли. У позвоночных есть как минимум два типа сенсоров: сенсоры, реагирующие на тепло, и сенсоры, реагирующие на холод. ^[4]

У животных

У змей

Особо специализированную форму термоцепции используют змеи Crotalinae (гадюка) и Boidae (удав), которые могут эффективно видеть инфракрасное излучение, испускаемое горячими объектами. ^[5] На лице змей есть пара отверстий или ямок, в которых расположены датчики температуры. Датчики косвенно обнаруживают инфракрасное излучение по его нагревающему воздействию на кожу внутри ямки. Они могут определить, какая часть ямы самая горячая и, следовательно, направление источника тепла, которым может быть теплокровное животное-жертва. Объединив информацию из обеих ям, змея также может оценить расстояние до объекта.

У летучих мышей и других млекопитающих

Обыкновенная летучая мышь-вампир имеет специальные инфракрасные датчики в носовом листе. ^[6]^[7] Летучие мыши-вампиры — единственные млекопитающие, питающиеся исключительно кровью. Инфракрасное чувство позволяет Десмоду локализовать гомеотермных (теплокровных) животных ( крупный рогатый скот , лошади , дикие млекопитающие) в диапазоне от 10 до 15 см. Это инфракрасное восприятие , возможно, используется для обнаружения областей максимального кровотока у целевой добычи.

Собаки, как и летучие мыши-вампиры, могут улавливать слабое тепловое излучение своими ринариями (носами). ^[8]

У насекомых

Другими животными со специальными детекторами тепла являются жуки, ищущие лесные пожары ( Melanophila acuminata ), которые откладывают яйца в хвойные деревья , только что погибшие в результате лесных пожаров. Темнопигментированные бабочки Pachliopta aristolochiae и Troides radamantus используют специальные тепловые детекторы, чтобы избежать повреждений во время купания. Кровососущие клопы Triatoma infestans также могут иметь специализированный орган терморецепции.

У людей

У человека ощущение температуры терморецепторами ^[а] В спинной мозг поступает по аксонам Лиссауэрова тракта , которые образуют синапс на нейронах второго порядка серого вещества спинного рога . Аксоны этих нейронов второго порядка затем перекрещиваются , присоединяясь к тракту и поднимаясь к нейронам вентрального заднелатерального ядра таламуса спиноталамическому . Исследование 2017 года 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 была присуждена Дэвиду Джулиусу (профессору Калифорнийского университета, Сан-Франциско , США) и Ардему Патапутяну (профессору нейробиологии в Scripps Research в Ла-Хойе, Калифорния , США) «за открытие рецепторов для температуры и прикосновения». ^[2]^[3]

См. также

Инфракрасное зондирование у змей
Инфракрасное зондирование у летучих мышей-вампиров
Список лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине # Лауреаты
Электрорецепция — способности, связанные с биологическим электричеством.
Механорецептор - сенсорная рецепторная клетка, реагирующая на механическое давление или напряжение.
Ноцицепция – как организм воспринимает болевые раздражители и реагирует на них.
Проприоцепция – ощущение собственного движения, силы и положения тела.

Примечания

^ Перейти обратно: ^а ^б Рецепторы TRPV1 и TRPM8 играют ключевую роль в восприятии тепла и холода. ^[2]^[3]

Ссылки

^ «Можете ли вы почувствовать тепло? Ваши реснички могут» . 22 октября 2007 г. Проверено 3 сентября 2011 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Пресс-релиз: Нобелевская премия по физиологии и медицине 2021 года: Давид Юлиус и Ардем Патапутян» . Нобелевская ассамблея Каролинского института . 4 октября 2021 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Нобелевская премия по физиологии и медицине» (PDF) . Нобелевский фонд . Проверено 4 октября 2021 г.
^ Джонсон Дж.И. (2008). «6.16 Специализированные соматосенсорные системы, 6.16.2 Тепловые сенсорные системы». В Каас Дж. Х., Гарднер Э. П. (ред.). Чувства: полный справочник . Том. 6: Соматоощущение. Эльзевир. стр. 332–335.
^ Ньюман Э.А., Хартлайн PH (март 1982 г.). «Инфракрасное «видение» змей». Научный американец . 246 (3): 116–127. Бибкод : 1982SciAm.246c.116N . doi : 10.1038/scientificamerican0382-116 . JSTOR 24966551 .
^ Кюртен Л., Шмидт У., Шефер К. (июнь 1984 г.). «Теплые и холодовые рецепторы в носу летучей мыши-вампира Desmodus rotundus». Естественные науки . 71 (6): 327–328. Бибкод : 1984NW.....71..327K . дои : 10.1007/BF00396621 . ПМИД 6472483 .
^ Грачева Е.О., Кордеро-Моралес Х.Ф., Гонсалес-Каркасия Х.А., Инголия Н.Т., Манно С., Арангурен С.И. и др. (август 2011 г.). «Ганглионспецифический сплайсинг TRPV1 лежит в основе инфракрасного ощущения у летучих мышей-вампиров» . Природы . 476 (7358): 88–91. дои : 10.1038/nature10245 . ПМК 3535012 . ПМИД 21814281 .
^ Балинт А., Андикс А., Гачи М., Габор А., Цейберт К., Луче СМ и др. (февраль 2020 г.). «Собаки чувствуют слабое тепловое излучение» . Научные отчеты . 10 (1): 3736. Бибкод : 2020NatSR..10.3736B . дои : 10.1038/s41598-020-60439-y . ПМК 7048925 . ПМИД 32111902 .
^ Накамура К. (2018). «[Терморегуляционное поведение и его механизм центральной цепи - какой термосенсорный путь им управляет?]». Клинический кальций . 28 (1): 65–72. ПМИД 29279428 .
^ Яхиро Т., Катаока Н., Накамура Ю., Накамура К. (июль 2017 г.). «Боковое парабрахиальное ядро, но не таламус, опосредует термосенсорные пути поведенческой терморегуляции» . Научные отчеты . 7 (1): 5031. Бибкод : 2017НацСР...7.5031Y . дои : 10.1038/s41598-017-05327-8 . ПМК 5503995 . ПМИД 28694517 .

Дальнейшее чтение

Кэмпбелл А.Л., Найк Р.Р., Совардс Л., Стоун М.О. (2002). «Биологическая инфракрасная визуализация и зондирование» . Микрон . 33 (2): 211–25. дои : 10.1016/s0968-4328(01)00010-5 . ПМИД 11567889 .

[trpChannels-4] Перейти обратно: ^а ^б Рецепторы TRPV1 и TRPM8 играют ключевую роль в восприятии тепла и холода. ^[2]^[3]

[1] «Можете ли вы почувствовать тепло? Ваши реснички могут» . 22 октября 2007 г. Проверено 3 сентября 2011 г.

[Nobel_2021a-2] Перейти обратно: ^а ^б «Пресс-релиз: Нобелевская премия по физиологии и медицине 2021 года: Давид Юлиус и Ардем Патапутян» . Нобелевская ассамблея Каролинского института . 4 октября 2021 г.

[Nobel_2021b-3] Перейти обратно: ^а ^б «Нобелевская премия по физиологии и медицине» (PDF) . Нобелевский фонд . Проверено 4 октября 2021 г.

[Johnson2008-p332-335-5] Джонсон Дж.И. (2008). «6.16 Специализированные соматосенсорные системы, 6.16.2 Тепловые сенсорные системы». В Каас Дж. Х., Гарднер Э. П. (ред.). Чувства: полный справочник . Том. 6: Соматоощущение. Эльзевир. стр. 332–335.

[6] Ньюман Э.А., Хартлайн PH (март 1982 г.). «Инфракрасное «видение» змей». Научный американец . 246 (3): 116–127. Бибкод : 1982SciAm.246c.116N . doi : 10.1038/scientificamerican0382-116 . JSTOR 24966551 .

[Kürten_1984-7] Кюртен Л., Шмидт У., Шефер К. (июнь 1984 г.). «Теплые и холодовые рецепторы в носу летучей мыши-вампира Desmodus rotundus». Естественные науки . 71 (6): 327–328. Бибкод : 1984NW.....71..327K . дои : 10.1007/BF00396621 . ПМИД 6472483 .

[Gracheva_2011-8] Грачева Е.О., Кордеро-Моралес Х.Ф., Гонсалес-Каркасия Х.А., Инголия Н.Т., Манно С., Арангурен С.И. и др. (август 2011 г.). «Ганглионспецифический сплайсинг TRPV1 лежит в основе инфракрасного ощущения у летучих мышей-вампиров» . Природы . 476 (7358): 88–91. дои : 10.1038/nature10245 . ПМК 3535012 . ПМИД 21814281 .

[Bálint_2020-9] Балинт А., Андикс А., Гачи М., Габор А., Цейберт К., Луче СМ и др. (февраль 2020 г.). «Собаки чувствуют слабое тепловое излучение» . Научные отчеты . 10 (1): 3736. Бибкод : 2020NatSR..10.3736B . дои : 10.1038/s41598-020-60439-y . ПМК 7048925 . ПМИД 32111902 .

[Nakamura-10] Накамура К. (2018). «[Терморегуляционное поведение и его механизм центральной цепи - какой термосенсорный путь им управляет?]». Клинический кальций . 28 (1): 65–72. ПМИД 29279428 .

[Yahiro-11] Яхиро Т., Катаока Н., Накамура Ю., Накамура К. (июль 2017 г.). «Боковое парабрахиальное ядро, но не таламус, опосредует термосенсорные пути поведенческой терморегуляции» . Научные отчеты . 7 (1): 5031. Бибкод : 2017НацСР...7.5031Y . дои : 10.1038/s41598-017-05327-8 . ПМК 5503995 . ПМИД 28694517 .

[1]

[а]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[2]

[3]