Стало известно, как кожа сообщает мозгу о перепаде температур

Ученым из Мичиганского университета в ходе нового исследования удалось обнаружить, что мозг воспринимает низкие температуры через специализированный сенсорный контур, который отличается от путей, «курирующих» тепло. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications (NatCom).

Раньше было принято считать, что все температурные сигналы — холода и жары — транслируются в мозг по общему каналу. Но новый проект показал, что работают отдельные нейронные цепи для идентификации холода, а это открывает возможности для более чёткого понимания и лечения нарушений температурного восприятия.

Эксперименты были проведены на мышах с использованием технологий визуализации, электрофизиологического мониторинга и генетического анализа. Им удалось обнаружить особые кожные рецепторы, которые активируются при температуре от 15 до 25 °C. Они возбуждают сенсорные нейроны, которые передают сигналы в спинной мозг, где они усиливаются перед отправкой в головной мозг.

За собственно открытие рецепторов холода исследователи были удостоены Нобелевской премии в 2021 году. Но изучение роли интернейронов спинного мозга в алгоритме усиления холодового сигнала явилось новым шагом в познавании сенсорных систем. Эксперты отключили эти клетки у мышей и увидели, что грызуны перестают реагировать на холод, но чувствительность к теплу сохраняется. Значит, пути передачи сигналов холода уникальны, резюмируют учёные.

Теперь команда планирует изучить взаимодействие холодового контура с иными сенсорными системами, такими как контуры боли и зуда. Учёные размышляют и о практическом применении открытия. Так, при химиотерапии люди часто страдают от холодовой аллодинии, то есть, болезненно реагируют даже на слабое охлаждение. Понимание таких механизмов поможет разрабатывать новые методы терапии, способные избегать побочных эффектов.