Ученые из Мичиганского университета обнаружили, что восприятие низких температур мозгом осуществляется через специализированный сенсорный контур, отличающийся от путей, отвечающих за тепло. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications (NatCom).
Ранее считалось, что все температурные сигналы — от холода до жара — поступают в мозг по одному общему каналу. Однако новое исследование показывает, что существуют отдельные нейронные цепи для распознавания холода, что открывает возможность более точного понимания и лечения нарушений температурного восприятия.
Ученые проследили этот путь на мышах, используя технологии визуализации, электрофизиологический мониторинг и генетический анализ. Они обнаружили особые кожные рецепторы, активирующиеся при температуре от 15 до 25 °C. Эти датчики возбуждают сенсорные нейроны, передающие сигналы в спинной мозг, где происходит их усиление перед отправкой в головной мозг.
Хотя само открытие рецепторов холода принесло исследователям Нобелевскую премию в 2021 году, изучение роли интернейронов спинного мозга в усилении холодового сигнала стало новым шагом в изучении сенсорных систем. Отключив эти клетки у мышей, ученые выяснили, что животные перестают реагировать на холод — при этом остается чувствительность к теплу.
«Это демонстрирует, что холод передается по своему уникальному пути, отдельному от других температурных стимулов», — пояснил соавтор исследования Бо Дуань.
Команда теперь намерена изучить взаимодействие холодового контура с другими сенсорными системами, включая боль и зуд. Открытие может иметь практическое значение. Например, пациенты, проходящие химиотерапию, часто страдают от холодовой аллодинии — болезненной реакции даже на легкое охлаждение. Понимание механизмов, лежащих в основе этой чувствительности, может помочь в разработке таргетных методов лечения, уменьшающих дискомфорт и побочные эффекты.