Вероятно, каждый человек замечал, что в то время, когда он испытывает боль в каком-либо участке тела, он инстинктивно касается ее: нажимает, массирует, надавливает. В какой-то степени боль от этих действий как будто несколько ослабляется. Это явление давно известно науке под названием опосредованной прикосновением анальгезией.
Молекулярные механизмы работы зрительных и других рецепторов уже определены, но для слуха такую работу проделали лишь недавно. Ученым потребовались несколько лет и десятки миллионов червей, чтобы выяснить структуру белка ТМС-1, который воспринимает акустические колебания.
Мы слышим благодаря слуховым рецепторам – волосковым клеткам во внутреннем ухе. Звуковые колебания через барабанную перепонку и слуховые косточки передаются в жидкую среду внутреннего уха, и уже колебания это жидкой среды заставляют перемещаться клеточные стереоцилии.
Исследователи определили механизм регуляции слуховой чувствительности, защищающий слуховую систему от избыточной нагрузки. Механизм позволяет временно снизить чувствительность системы, например, при воздействии на нее громких звуков, которые способны нанести необратимый ущерб.
Исследователи разработали генотерапевтический препарат, который восстановил волосковые клетки внутреннего уха новорожденных мышей. С помощью аденоассоциированного вирусного вектора ученые доставили в клетки животных белок Eps8, дефицит которого приводит к глухоте.
Механорецептор PIEZO1 — один из белков, за изучение которых была вручена Нобелевская премия 2021 года — оказался главным виновником зуда, возникающего в ответ на раздражение кожи.
Прикосновения мы ощущаем с помощью механорецепторов: специальных нейронов, у которых есть белки Piezo1 и Piezo2. Под действием механических сил эти белки помогают нейронам перегруппировать ионы на мембране и сгенерировать электрохимический импульс.
Есть такой известный нейрофизиологический эксперимент: к соседним участкам кожи прикладывают два небольших, порядка сантиметра в длину, кусочка металла. Один кусочек холодный, другой — теплый. Что почувствует испытуемый: тепло или холод? Ни то и ни другое: он почувствует боль. Рассказываем, откуда она берется.
В развитии слуховых клеток во внутреннем ухе человека участвует тот же ген, который отвечает за формирование осязательных клеток на щупальцах актиний. Открытие проливает свет на эволюцию слуха, начавшуюся сотни миллионов лет назад, в конце протерозоя.
Американские исследователи показали, что человеческий рецептор боли и ирритантов TRPA1 можно активировать ультразвуком. Используя это свойство, ученые встроили TRPA1 в моторную кору мыши и при помощи неинвазивного излучения заставили ее дергать лапой.