Warum uns weh vom warmen und kalten?

Auf den ersten Blick, ich heiße Metall Teekanne und-Eis-Würfel-nichts zu tun. Aber diese zwei Objekte können Schmerzen verursachen. Starke Hitze und starke Kälte wirken auf der Haut des Menschen eine äußerst unangenehme Wirkung — das wissen wir seit der kindheit. Aber was wir gelernt haben vor kurzem, so dass das Gehirn fast genauso behandelt diese Temperatur-Extreme. Wir oft denken, dass die Haut — und Nerven, die in der Seele sind, direkt verantwortlich für das Spielgefühl, aber das, was Biologen als «somatosensorischen System», eigentlich umfasst eine breitere Palette von Gefühlen.

Unter Ihnen, natürlich, es gibt die Berührung an sich, D. H. die Erkennung von mechanischen Reize der Haut, aber auch die Propriozeption, das heißt die Fähigkeit zu fühlen, Ausrichtung und Position des Körpers, und ноцицепция, die verantwortlich für die Fähigkeit des Körpers zu identifizieren schädliche Reize. Das Gefühl von Schmerz ist die Reaktion des Körpers auf ноцицепцию.

Was auch immer das Schmerz-Reiz — mechanischen, chemischen oder thermischen — ноцицепция treibt uns loswerden. Hier eine Hand im Feuer — und Sie fühlen sich ein brennendes Gefühl, das zwingt Ihren Körper herausnehmen der Hand aus dem Feuer so schnell wie möglich. Es ist nicht das angenehmste Gefühl — Schmerz, — aber es beweist, dass Ihr Körper versucht, Sie sicher zu halten. Verlieren die Fähigkeit, den Schmerz zu fühlen — und wird sehr schlecht.

«das Grundprinzip», sagt Neurowissenschaftler der Duke University York Грандл, «ist, dass die sensorischen Neuronen, die verfügbar sind überall in Ihrem Körper, haben eine Reihe von Kanälen, die direkt aktiviert kalten oder warmen Temperaturen». Durch das Studium von gentechnisch veränderten Mäusen in den letzten fünfzehn Jahren konnten die Wissenschaftler beweisen, dass diese Kanäle — Proteine, eingebaut in die Wände der Nervenzellen, — in der Wahrnehmung der direkt beteiligten Temperatur.

Am besten untersuchten Kanal TRPV1 reagiert auf starke Hitze. TRPV1 in der Regel nicht aktiviert werden, bis der Reiz nicht erreicht eine Temperatur von 42 Grad, die Menschen und die Mäuse in der Regel prüfen, wie quälend heißen. Sobald Ihre Haut diese Schwelle erreicht, wird der Kanal aktiviert wird, aktiviert und der ganze Nerv an das Gehirn gesendet, ein einfaches beep: Oh!

«Mit der Kälte im Prinzip gelten die gleichen Mechanismen», erklärt Грандл, mit der Ausnahme, dass figuriert TRPM8-Protein, das aktiviert wird, nur wenn es kalt wird, nicht unbedingt bitterkalt.

Bleibt noch TRPA1, das ist vielleicht der am wenigsten erforschten Klasse dieser Proteine. Während die Forscher fanden heraus, dass er aktiviert in Reaktion auf die extrem kalte Reize, es ist unklar, ob er die Teilnahme in den Prozess der Erfassung dieser Reize.

Alle drei zusammen diese Protein — TRPV1, TRPM8 und TRPA1 — lassen die Haut bestimmen der Temperatur und der Körper reagiert entsprechend. Und da es ноцицепторы, die Arbeit dieser Proteine darin zu unterstützen, vermeiden Sie bestimmte Temperaturen, ohne nach Ihnen zu suchen. Maus mit an Versionen des Rezeptors TRPM8, zum Beispiel, nicht mehr vermieden kalten Temperaturen. Dies bedeutet, dass die Mäuse — und vielleicht werden wir — beschäftigen sich nicht mit der aktiven Suche angenehme Temperaturen. Stattdessen werden Sie aktiv vermeiden Notfall Wärme und Kälte, lieber eine warme, ruhige Umgebung.

Obwohl die Wissenschaftler kennzeichneten die thermischen Grenzen, bei denen diese TRP-Rezeptoren werden aktiv, das bedeutet nicht, dass Sie nicht смодулировать. Immerhin eine warme Dusche sein kann unerträglich heiß, wenn Sie verbrennen nicht in der Sonne. «Es wurde gezeigt, dass dies aufgrund der Tatsache, dass die Entzündung der Haut empfindlich macht den Kanal TRPV1», sagt Грандл, «senkt die Schwelle, bei der diese Nerven vermitteln Schmerzempfindungen im Gehirn».

Aber die Temperatur ist nicht das einzige, was diese Rezeptoren aktiviert; die Pflanzen auch. Sie vielleicht nicht überraschen zu erfahren, dass TRPV1, der Notfall aktiviert wird Wärme, wird auch aktiviert, das Capsaicin, die Paprika verleiht seine Schärfe. Und TRPM8 antwortet auf die kühlende Kraft des menthols, das in den Blättern der Minze. TRPA1 wird auch als «rezeptor Wasabi», dadurch, dass er aktiviert wird, brennen Komponenten горчичных Pflanzen.

Wie bei den Pflanzen gab es die chemischen Substanzen, die Rezeptoren aktivieren, die normalerweise aktivierte Temperatur? Molekularbiologe der Universität Washington Ajay daka erklärt, dass Capsaicin macht nichts mit dem TRPV1 in Fische, Vögel oder Kaninchen, sondern aktiviert den gleichen rezeptor bei Menschen und Nagetieren. «Vielleicht Pflanzen haben Capsaicin, um irgendwelche Tiere, die Sie nicht aßen, in Ruhe gelassen», aber die Pflanzen waren essbar für andere Geschöpfe. Es ist möglich, solche Mechanismen führten zur Evolution Oregano und Senf.

Mit Anderen Worten, diese merkwürdige Beziehung zwischen den Pflanzen und Temperaturen können reflektieren eine Tiefe Evolutionsgeschichte eher Pflanzen als Tiere. Vielleicht Pflanzen einen Weg gefunden, das hacken von Möglichkeiten der Erfassung der Temperatur in unserem Körper, und dann geschmiedet Komponenten, aktiviert die Schmerz-Rezeptoren.

Daher ist die Tatsache, dass wir истекаем dann durch den Verzehr von Adjika mit Meerrettich, nicht verbunden mit irgendeiner Eigenschaft, Eigentümlichkeit Pfeffer, sondern nur mit der Tatsache, dass Capsaicin und Wärme aktivieren die Nerven der Haut gleichermaßen.

Mit dem rezeptor, die auf schädliche Reize, diese Pflanzen fanden hinterhältig Weg, um zu vermeiden, sein Schicksal пожранными... bis wir einen Weg gefunden, genießen verletzen brütende würzigen Speisen und bewässert alle горчичкой. Also das nächste mal, wenn Sie feststellen, dass Sie buchstäblich zerrissen leistungsstarke Perchik Chile, nehmen Sie sich Zeit und denken Sie darüber nach, was geschieht, ist das Ergebnis von Millionen Jahren evolutionärerder Kampf zwischen Pflanzen und Tieren. Die Schlacht, in der wir, wie, gewinnen (aber nicht genau).