Journal Nature Neuroscienceに掲載されたこの研究では、「2光子顕微鏡」と呼ばれる最先端の技術を採用して、生きているマウスの皮膚における個々の感覚神経細胞の活性を視覚化しました。この手法は、計算モデリングと組み合わせて、研究者が皮膚温度の変化がどのように検出され、脳に伝達されたかを追跡することができました。
予想通り、画像は、皮膚が熱にさらされると、神経細胞が温度上昇を示すシグナルを発射し、冷たいトリガー信号にさらされると温度の低下を示すことを示しました。しかし、研究者はまた、神経細胞の反応に驚くべきレベルの複雑さを観察しました。
「神経細胞は周囲の平均温度に反応するだけではないことがわかりました」と、デイビッド・A・スティーンの主任研究者教授は説明しました。 「代わりに、彼らは温度が変化している速度に敏感であり、温度が上昇しているか減少しているかに応じて異なる反応を示しました。」
温度ダイナミクスに対するこの複雑な感受性は、私たちのタッチ感が以前考えられていたよりもはるかに洗練されている可能性があることを示唆しています。それは、一杯のコーヒーの段階的な温暖化や夏の日の風の冷却など、時間の経過とともに温度の微妙な変化を検出できる可能性を示唆しています。
さらに、画像は、皮膚温度の調節における血管の役割に関する洞察を提供しました。研究者たちは、皮膚が熱にさらされたときに神経細胞の近くの血管が膨張し、より多くの血液がその領域に流れ、それを冷やすことを可能にすることを観察しました。逆に、皮膚が寒さにさらされると、血管が収縮し、血流を制限し、体の熱を保存します。
神経細胞、血管、および周囲の組織間のこれらの複雑な相互作用を明らかにすることにより、この研究はタッチ感覚の理解を深めます。調査結果は、痛みや他の感覚障害を緩和するための新しい治療法を開発すること、および衣服、寝具、その他の用途で最適な熱快適性を提供する材料を設計することに影響を与える可能性があります。
スティーン教授が結論付けているように、「これらの画像は、私たちの触覚の感覚を通して私たちの周りの世界を知覚できるようにする複雑な機械を前例のない見方を提供します。それは、私たちの環境と感じる能力を支えてくれる複雑な生物学を魅了します。」
