Frage:
Wie wird die Temperatur erfasst?
mring
2011-12-28 21:36:30 UTC
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Kann jemand den Mechanismus zusammenfassen, durch den, wenn ein Objekt einer bestimmten Temperatur beispielsweise mit der Haut einer menschlichen Fingerspitze in Kontakt gebracht wird, die durchschnittliche Geschwindigkeit der Partikel des Objekts in Nervensignale für das Gehirn umgewandelt wird?

Wenn Sie das beantworten können, wie wäre es dann mit dem Format, wie die Temperatur in den Nervensignalen codiert wird?

Zwei antworten:
#1
+31
nico
2011-12-28 22:07:04 UTC
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In der Peripherie (z. B. an unseren Fingerspitzen) erfasst unser Körper die Außentemperatur über die Nervenenden und drückt bestimmte TRP-Kanäle aus. Dies sind Ionenkanäle, die temperaturempfindlich sind (beachten Sie, dass TRP-Kanäle empfindlich auf verschiedene Dinge wie pH-Wert, Licht und Dehnung reagieren können) und den Eintritt von Kationen in die Zelle ermöglichen, wenn die Temperatur höher oder niedriger als ein bestimmter Schwellenwert ist.

Es wurde beschrieben, dass sechs TRP-Kanäle an der Erfassung verschiedener Temperaturbereiche beteiligt sind. 1, 2 sup>:

  • TRPV1 wird bei> 43 ° C
  • TRPV2 bei> 52 ° C
  • TRPV3 bei ~> 34-38 ° C
  • aktiviert TRPV4 bei ~> 27-35 ° C
  • TRPM8 bei ~ < 25-28 ° C
  • TRPA1 bei ~ < 17 ° C

Es überrascht nicht, dass TRPV1 und TRPV2 auch an der Nozizeption (= Schmerzwahrnehmung) beteiligt sind.

Die genauen molekularen Mechanismen, durch die unterschiedliche Temperaturen unterschiedliche TRP-Kanäle öffnen, sind unklar, obwohl einige biophysikalische Modelle vorgeschlagen wurden 3 sup>

Ich bin mir nicht sicher, in welchem ​​"Format" sensorische Fasern unterschiedliche Temperaturen codieren, aber ich würde annehmen, dass das Neuron w Je schneller die Temperatur von der spezifischen Schwelle (heiß oder kalt) entfernt ist, desto schneller kann das Feuer ausgelöst werden.


1 sup> Thermosensation und Schmerz. - J. Neurobiol. 2004 Okt; 61 (1): 3-12.
2 sup> Erkennen von heiß und kalt mit TRP-Kanälen. - Int J Hyperthermia. 2011; 27 (4): 388-98.
3 sup> - Thermisches Gating von TRP-Ionenkanälen: Denkanstöße? - Sci STKE. 2006, 14. März; 2006 (326): pe12.

Wie werden Temperaturobjekte in der Mitte der 18-24 ° C erfasst? Wird erwartet, dass weitere Kanäle gefunden werden? Ihre Antwort hat mir sehr gut gefallen - es ist für mich besonders interessant, als Nebenprodukt der Verfolgung Ihrer Links herausgefunden zu haben, wie die brennende Wirkung von Chilischoten durch TRPV1 verursacht wird.
@Rory: 18-24 wird von TRPM8 abgedeckt
Auch zu den Chilis: Das ist ein sehr schönes Beispiel für eine "falsche Empfindung". Chilis verbrennen dich nicht wirklich, aber da Capsaicin von denselben Rezeptoren wie hohe Temperaturen nachgewiesen wird, kann dein Gehirn nicht zwischen beiden unterscheiden.
Was ist der Mechanismus, durch den die Zelle den Eintritt von Kationen bei einer bestimmten Temperatur ermöglicht?
@user1997744 Ich bin kein Experte für dieses Thema, aber eine fundierte Vermutung wäre, dass sich die Struktur des Kanals mit der Temperatur ändert. Abgesehen von Referenz Nr. 3 in meiner Antwort scheint [diese Überprüfung] (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3775668/) auch eine recht detaillierte Beschreibung zu enthalten (in den "Aktivierungsmechanismen") "Abschnitt gibt es einen" Wärme "Unterabschnitt).
#2
+14
hpixel
2011-12-29 06:04:15 UTC
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Um die Antwort von nico zu ergänzen (ich habe nicht genug Repräsentanten, um sie zu kommentieren), scheinen TRP-Kanäle auch empfindlich auf Temperaturerhöhungen oder -abnahmen zu reagieren, wie kürzlich in einem Artikel von Gallio et al. berichtet wurde 1 sup>.

Wahrscheinlich weisen Kanäle ein unvollständiges Anpassungsverhalten auf, das sie sowohl für inkrementelle als auch für absolute Temperaturwerte empfindlich macht.


[1] Gallio M, Ofstad TA, Macpherson LJ, Wang JW, Zuker CS (2011). Die Kodierung der Temperatur im Gehirn von Drosophila . Cell 144: 614-624.



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