Domanda:
Come viene rilevata la temperatura?
mring
2011-12-28 21:36:30 UTC
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Qualcuno può riassumere il meccanismo attraverso il quale quando un oggetto di una determinata temperatura viene posto a contatto, diciamo, con la pelle sulla punta di un dito umano, la velocità media delle particelle dell'oggetto viene convertita in segnali nervosi al cervello?

Se puoi rispondere, che ne dici del formato di come la temperatura è codificata nei segnali nervosi?

Due risposte:
#1
+31
nico
2011-12-28 22:07:04 UTC
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Nella periferia (ad esempio sulla punta delle dita), il nostro corpo rileva la temperatura esterna attraverso i terminali nervosi, esprimendo determinati canali TRP. Questi sono canali ionici sensibili alla temperatura (si noti che i canali TRP possono essere sensibili a diverse cose, come pH, luce e allungamento) e consentono l'ingresso di cationi nella cella quando la temperatura è superiore o inferiore a una certa soglia.

Sei canali TRP sono stati descritti come coinvolti nel rilevamento di diversi intervalli di temperatura 1, 2 :

  • TRPV1 è attivato a> 43 ° C
  • TRPV2 a> 52 ° C
  • TRPV3 a ~> 34-38 ° C
  • TRPV4 a ~> 27-35 ° C
  • TRPM8 a ~ < 25-28 ° C
  • TRPA1 a ~ < 17 ° C

Non sorprende che TRPV1 e TRPV2 siano anche coinvolti nella nocicezione (= percezione del dolore).

Gli esatti meccanismi molecolari attraverso i quali temperature diverse aprono diversi canali TRP non sono chiari, sebbene siano stati proposti alcuni modelli biofisici. 3

Non sono sicuro del "formato" esatto in cui le fibre sensoriali codificano temperature diverse, ma presumo che il neurone w potrebbe accendersi più velocemente quanto più la temperatura è lontana dalla soglia specifica (calda o fredda).


1 Termosensazione e dolore. - J Neurobiol. 2004 ottobre; 61 (1): 3-12.
2 Rilevamento di caldo e freddo con i canali TRP. - Int J Hyperthermia. 2011; 27 (4): 388-98.
3 - Gating termico dei canali ionici TRP: cibo per la mente? - Sci STKE. 14 marzo 2006; 2006 (326): pe12.

Come vengono rilevati gli oggetti con temperature comprese tra 18 e 24 ° C? Si prevede che verranno trovati ulteriori canali? Mi è piaciuta molto la tua risposta: è particolarmente interessante per me aver scoperto, come sottoprodotto del seguire i tuoi link, come l'effetto bruciante dei peperoncini è il risultato di TRPV1.
@Rory: 18-24 è coperto da TRPM8
Inoltre, riguardo ai peperoncini: questo è un bell'esempio di "falsa sensazione". I peperoncini non ti bruciano davvero, ma poiché la capsaicina viene rilevata dagli stessi recettori delle alte temperature il tuo cervello non può distinguere tra i due.
Qual è il meccanismo con cui la cellula consente l'ingresso di cationi a una certa temperatura?
@user1997744 Non sono un esperto di questo argomento, ma un'ipotesi plausibile sarebbe che la struttura del canale cambia con la temperatura. A parte il riferimento n. 3 nella mia risposta, [questa recensione] (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3775668/) sembra anche entrare in una descrizione piuttosto dettagliata (nella sezione "Meccanismi di attivazione "c'è una sottosezione" Heat ").
#2
+14
hpixel
2011-12-29 06:04:15 UTC
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Per completare la risposta di nico (non ho abbastanza rappresentante per commentare), i canali TRP sembrano anche essere sensibili all'aumento o al decremento della temperatura, come riportato di recente in un articolo di Gallio et al 1 .

Probabilmente quei canali hanno un comportamento adattativo incompleto che li rende sensibili sia ai valori di temperatura incrementali che assoluti.


[1] Gallio M, Ofstad TA, Macpherson LJ, Wang JW, Zuker CS (2011). La codifica della temperatura nel cervello della Drosophila . Cella 144: 614-624.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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