Кожа - самый большой орган человеческого тела - окутывает нас с головы до ног, позволяя касаться, ощущать и взаимодействовать с внешним миром. Но есть одна часть этого органа, даже более приспособленная к прикосновению, чем любая другая.
Новое исследование показало, насколько восприимчивы сенсорные нейроны в наших пальцах: как оказалось, мы можем обнаружить прикосновение по крохотной шкале единственного гребня отпечатка пальца.
«Можно было ожидать, что отдельный папиллярный гребень будет играть роль, но это не было показано [раньше]», - сказала изданию The Guardian Эва Яроцка, соавтор исследования из Университета Умео в Швеции.
Сенсорные нейроны, пунктирно прикрепленные к рецепторам, расположены прямо под поверхностью кожи, что позволяет нам обнаруживать прикосновения, вибрацию, давление, боль и многое другое. Только наши руки содержат десятки тысяч этих нейронов, каждый из которых имеет рецепторы на небольшом участке поверхности кожи, называемом рецептивным полем.
Чтобы нанести на карту эти поля, исследователи связали руки 12 здоровых людей и приклеили ногти к пластиковым держателям, чтобы убедиться, что они не могут двигаться. Затем машина вращала крошечные конусы шириной 0,4 мм, расположенных на расстоянии 7 мм друг от друга, по их коже (вы можете увидеть, как это выглядит ниже), и команда записала реакцию каждого нейрона с помощью электрода в руках участников.
Система для проведения экспериментов. Фото: Jarocka et al., J. Neurosci, 2021
В частности, они наносили на карту наиболее чувствительные зоны - так называемые подполя - внутри этих рецептивных полей.
Рассчитав детектирующие области сенсорных нейронов и сопоставив их с отпечатком пальца, команда обнаружила, что ширина детектирующей области эквивалентна ширине гребня одного отпечатка пальца.
Эти подполя также не перемещались, когда машина вращала точки конуса быстрее или медленнее, или меняла направление, и поэтому возможно предполагать, что эти чувствительные области прикреплены к самим гребням отпечатков пальцев.
«Мы сообщаем, что чувствительность расположения подполей для обоих типов нейронов в среднем соответствует пространственному периоду ~ 0,4 мм, и предоставляем доказательства того, что пространственная избирательность подполя возникает из-за того, что связанный с ним рецепторный орган измеряет механические события, ограниченные одним сосочковым гребнем», пишут исследователи в своей новой статье.
Рецептивные поля, проецируемые на отпечаток пальца. Фото: Jarocka et al., J. Neurosci, 2021
Интересно, что это первое исследование, показывающее, что гребни наших отпечатков пальцев помогают нам более точно чувствовать окружающий мир.
«У нас есть все эти многочисленные горячие точки доступа, и каждая из них реагирует на детали размером 0,4 миллиметра, что является приблизительной шириной гребня [отпечатка пальца]», - сказал Яроцка изданию New Scientist.
«Затем наш мозг получает всю эту информацию. Это действительно предлагает объяснение того, как это возможно, что мы такие ловкие и обладаем такой высокой чувствительностью кончиков пальцев».
Исследование опубликовано в журнале The Journal of Neuroscience.
Источник: Science Alert
