Только что мы рассказывали о том, что удалось обнаружить новый тип нейронов в коре головного мозга, как последовало новое исследование, опубликованное в Neuron.
Американские нейробиологи сумели обнаружить новый тип сенсорных нейронов, активирующихся тогда и только тогда, когда у нас вырывают волосы. При этом нейроны реагируют даже на выдергивание отдельного волоска.
«Учёным известно, что различные типы нейронов передают различные виды ощущений, такие как прикосновение, тепло, холод, боль, давление и вибрации, — отметил Александр Чеслер, ведущий автор исследования и главный исследователь Национального центра комплементарного и интегративного здравоохранения (NCCIH). — Но они знают больше о нейронах, связанным с температурой и на ощупь, чем чувство глубинной механической боли, например, анатомические боли, связанные с конкретной позой или активностью».
В своем исследовании Чеслер прибег к комплексному подходу, одновременно используя функциональную нейровизуализацию (регистрацию активности отдельных нейронов), запись электрической активности мозга и генетические исследования. Все эти методы были использованы для того, чтобы узнать, как разные нейроны реагируют на различные стимулы.
Конечно, страдали в исследовании мыши. Авторы подвергали шерстистую сторону мышиных щёк различным раздражителям: мягким (струя воздуха, поглаживание, расчесывание) и жестким (так называемые раздражения «высокого порога» — дергали мышек за волоски или щипали за кожу), а также действию температуры.
Исследователи обнаружили два типа нейронов-рецепторов (подробнее о типах таких клеток можно прочитать в нашей базовой статье), которые реагировали только на воздействия «высокого порога». Первый оказался хорошо известным полимодальным ноцицептором, который реагировал на разные стимулы – нагревание или щипание). А вот второй тип оказался совершенно неизвестным науке – и он реагировал только на дёргание за волоски. При этом для возбуждения достаточно было дёрнуть всего лишь за один волосок.
Новые нейроны получили название circ-HTMR (HTMR означает механорецепторы высокого порога действия, дополнение circ в своём названии клетки получили «в честь» очень необычных нервных окончаний, которые, подобно лассо охватывают луковицы волосков).
Дополнительные исследования показали, что оптогенетическая стимуляция нейронов circ-HTMR приводит к активации защитного поведения у мышей: они начинают избегать нахождения в клетке с соседом в момент возбуждения нейронов.
«Любопытной особенностью этих нейронов стало то, что они имеют большие пространственно-организованные рецептивные поля, но их можно активировать, потянув лишь за один волос, — отметил Чеслер. — Их электрические свойства позволяют им передавать сигнал гораздо быстрее, чем обычные болевые волокна и они остаются возбуждёнными, покуда есть натяжение волоса».
«Эти результаты расширяют наше представление о том, как соматосенсорная система кодирует боль, — добавила директор NCCIH, доктор Джозефина Бриггс. — Узнав больше об отличительных чертах рецепторов cirс-HTMRs, мы, вероятно, сможем более быстрой и точной локализовать области головного мозга, которые активизируются в ответ на механическую боль, и, в конечном итоге, создать рациональный дизайн новых подходов к терапии боли».
Текст: Алексей Паевский