На пръв поглед горещият метал на чайник и кубче лед нямат нищо общо. Но тези два предмета могат да бъдат болезнени. Силната топлина и силната настинка имат изключително неприятен ефект върху човешката кожа - това го знаем от детството. Но това, което научихме наскоро, е, че мозъкът възприема тези температурни крайности почти по същия начин. Често мислим, че именно кожата - и нервите, които тя съдържа - са пряко отговорни за усещането за допир, но това, което биолозите наричат „соматосензорна система“, всъщност включва по-широк спектър от сетива.
Сред тях, разбира се, има и самото докосване, тоест разпознаването на механични стимули на кожата, но също и проприоцепция, тоест способността да се усеща ориентацията и положението на тялото и ноцицепция, която е отговорна за способността на организма да разпознава вредните стимули. Чувството за болка е реакцията на организма към ноцицепцията.
Независимо дали стимулът на болката е механичен, химичен или термичен, ноцицепцията ни подтиква да се отървем от него. Забийте ръката си в огъня и ще почувствате парене, което ще накара тялото ви да издърпа ръката ви от огъня възможно най-бързо. Това не е най-приятното усещане - болка - но доказва, че тялото ви се опитва да ви предпази. Ако загубите способността да чувствате болка, това ще бъде много лошо.
"Основният принцип", казва невролог от университета "Дюк" Йорк Грюндъл, "е, че сензорните неврони, които се намират в цялото ви тяло, имат набор от канали, които се активират директно от студени или горещи температури." Чрез изследване на генетично модифицирани мишки през последните петнадесет години учените успяха да докажат, че тези канали - протеини, вградени в стените на невроните - участват пряко във възприемането на температурата.
Най-добре проученият канал TRPV1 реагира на интензивна топлина. TRPV1 обикновено не се активира, докато стимулът достигне 42 градуса, което хората и мишките обикновено смятат за мъчително горещо. Щом кожата ви достигне този праг, каналът се активира, активира целия нерв и прост сигнал се предава на мозъка: о!
„При настинка по принцип се прилагат едни и същи механизми“, обяснява Grundle, с изключение на това, че има протеин, наречен TRPM8, който се активира, когато току-що се охлади, не е задължително много студено.
Остава TRPA1, който е може би най-слабо изученият клас от тези протеини. Докато изследователите са установили, че той се активира в отговор на изключително студени стимули, не е ясно дали участва в самия процес на откриване на тези стимули.
Промоционално видео:
Заедно тези три протеина - TRPV1, TRPM8 и TRPA1 - позволяват на кожата да открива температури в определен диапазон и тялото да реагира съответно. И тъй като те са ноцицептори, работата на тези протеини е да ви помогнат да избегнете определени температури, а не да ги търсите. Мишките с дефектни версии на TRPM8 рецептора, например, вече не избягват ниските температури. Това означава, че мишките - а може би и ние - не търсят активно приятни температури. Вместо това те активно избягват екстремните горещини и студове, като предпочитат топла, спокойна обстановка.
Въпреки че учените са идентифицирали термичните граници, при които тези TRP рецептори стават активни, това не означава, че те не могат да бъдат модулирани. В крайна сметка, топлият душ може да бъде непоносимо горещ, ако не сте изгорени от слънце. "Доказано е, че това се дължи на възпаление на кожата, сенсибилизиращо канала TRPV1", казва Grandl, "понижаване на прага, при който тези нерви предават болка на мозъка."
Но температурата не е единственото нещо, което активира тези рецептори; растения също. Може да не ви изненада, че TRPV1, който се активира от екстремна топлина, се активира и от капсаицин, който придава на лютата чушка своята подправка. И TRPM8 реагира на охлаждащата сила на ментола, който се намира в листата на мента. TRPA1 се нарича още "уасаби рецептор" поради факта, че се активира от острите компоненти на горчичните растения.
Как растенията развиват химикали, които активират рецепторите, обикновено активирани от температурата? Молекулярният биолог от Университета във Вашингтон Аджай Дака обяснява, че капсаицинът не прави нищо с TRPV1 при риби, птици или зайци, но активира същия рецептор при хора и гризачи. „Растенията може да са развили капсаицин, така че някои животни да не ги ядат, оставени сами“, но растенията са годни за консумация от други същества. Възможно е подобни механизми да доведат до еволюцията на ментол и горчица.
С други думи, тази любопитна връзка между растенията и температурите може да отразява дълбоката еволюционна история на растенията, а не на животните. Растенията може да са намерили начин да проникнат в способностите за откриване на температурата на нашите тела и след това да бъдат подправени с компоненти, активиращи рецептора на болката.
Следователно фактът, че се изпотяваме, ядем аджика с хрян, не е свързан с някакво свойство, присъщо на пипера, а само с факта, че капсаицинът и топлината активират нервите на кожата по същия начин.
Използвайки рецептор, настроен на вредни стимули, тези растения намериха подъл начин да избегнат поглъщането … докато не намерихме начин да се насладим на болезнено попарващата пикантна храна и да полеем горчица върху всичко. Така че следващия път, когато забележите, че сте буквално разкъсани от мощен чили, отделете малко време и помислете, че случващото се е резултат от милиони години еволюционна битка между растения и животни. Битки, в които изглежда печелим (но това не е сигурно).
ИЛЯ ХЕЛ
