Magyarázat: Nobel az érintés tudományának megfejtéséért
David Julius és Ardem Patapoutian azonosították azt a mechanizmust, amelyen keresztül az érintésérzékelők kommunikálnak az idegrendszerrel. Milyen következményekkel járnak kutatásaik az orvostudományban?
David Julius (balra) és Ardem Patapoutian amerikai tudósok. Jól ismert az az öt érzékszerv, amelyen keresztül az emberi lények érzékelik és megtapasztalják az őket körülvevő világot. Az emberi test belső mechanizmusai, amelyeken keresztül a fényt, a hangot, a szaglást és az ízt érzékeljük, és reagálunk rájuk, már évtizedek óta meglehetősen jól megértették. Annak megértése, hogyan érzékelünk az érintés révén – a meleg vagy hideg érzékelése, a szorítás vagy a megerőltetés vagy a fizikai fájdalom érzése – sokáig elkerülte a tudósokat.
Amíg David Julius és Ardem Patapoutian, akik egymástól függetlenül dolgoztak az Egyesült Államokban, az 1990-es évek végén és a 2000-es évek elején egy sor felfedezést nem tettek, hogy kitalálják a testünkben lévő érintésérzékelőket és azt a mechanizmust, amelyen keresztül ezek az idegrendszerrel kommunikálnak, hogy azonosítsák és reagáljanak. egy adott érintésre. Továbbra is folytatódó, úttörő kutatásaikért hétfőn a 66 éves Juliust és az 54 éves Patapoutiant a 2021-es élettani Nobel-díj közös nyertesévé nyilvánították.
| Munkagazdaságtan fődíjA fiziológiai Nobel az első a tudományok terén, amelyet bejelentettek. Kedden adják ki a fizikai Nobel-díjat, egy nappal később pedig a kémiai Nobel-díjat.
Érzékelők
Juliusnak és Patapoutiannak ítélték oda a díjat a hőmérséklet és tapintás receptoraira vonatkozó felfedezéseikért . Egyszerűen fogalmazva, felfedezték az emberi testben azokat a molekuláris érzékelőket, amelyek érzékenyek a hőre és a mechanikai nyomásra, és meleget vagy hideget, vagy éles tárgy érintését a bőrünkön keltik.
A mesterséges szenzorok ismerősek a mai világban. A hőmérő egy nagyon gyakori hőmérséklet-érzékelő. Egy szobában az asztal vagy az ágy akkor sem érzékelné a hőmérséklet változását, ha hőhatásnak van kitéve, de egy hőmérő igen. Hasonlóképpen, az emberi testben az összes molekula nem érzékeli a hőt, amikor annak ki vannak téve. Csak a nagyon specifikus fehérjék képesek erre, és az ő feladatuk, hogy ezt a jelet továbbítsák az idegrendszernek, amely aztán megfelelő választ vált ki. A tudósok tudták, hogy létezniük kell ilyen érzékelőknek, de nem tudták azonosítani őket, amíg Julius fel nem fedezte az első hőreceptort.
Nagyon alapvető felfedezés volt. A hőreceptor Julius által az 1990-es évek végén történt azonosítása több száz gén nagyon fárasztó vizsgálatán keresztül történt a hőmérsékletre való érzékenységük szempontjából. Ma már nagyon hatékony számítógépeink és modelljeink vannak, amelyek csökkenthetik a munkát, és felgyorsíthatják a folyamatot, de akkoriban sok alapos kutatásra volt szükség. Ez az első felfedezés számos más receptor azonosításához vezetett. Csakúgy, mint a hőre érzékeny receptorok, vannak olyanok is, amelyek érzékelik a hideget. És mások, amelyek nyomást érzékelnek. Ma már ezek közül többet ismerünk – mondta Dipanjan Roy, a manesari Nemzeti Agykutató Központ idegtudósa.
| Független újságírók, akik kiálltak a szólásszabadság mellett
A mechanizmus
Az emberi hő-, vagy hideg- és nyomásérzékelési képesség nem sokban különbözik az általunk ismert számos detektor működésétől. Egy füstérzékelő például riasztást ad, ha egy bizonyos küszöbön túli füstöt érzékel. Hasonlóképpen, amikor valami meleg vagy hideg megérinti a testet, a hőreceptorok lehetővé teszik bizonyos vegyi anyagok, például kalciumionok áthaladását az idegsejtek membránján. Olyan, mint egy kapu, amely egy nagyon konkrét kérésre nyílik meg. A vegyi anyag bejutása a sejtbe kis elektromos feszültségváltozást okoz, amit az idegrendszer felvesz.
A különböző hőmérsékleti tartományokra érzékeny receptorok egész spektruma létezik. Ha több a hő, több csatorna nyílik meg, hogy lehetővé tegye az ionok áramlását, és az agy magasabb hőmérsékletet is képes érzékelni. Hasonló dolgok történnek, amikor valami rendkívül hideget érintünk – mondta Aurnab Ghose, a Pune-i Indiai Tudományos Oktatási és Kutatási Intézet idegtudósa.
| Az első Nobel a klímatudomány számáraGhose azt mondta, hogy ezek a receptorok nem csak a külső érintésre voltak érzékenyek, hanem a testen belüli hőmérséklet- és nyomásváltozásokat is képesek érzékelni.
Nobel az élettanért vagy az orvostudományért Amikor például a testhőmérsékletünk eltér az optimális szinttől, reakció lép fel. A test arra törekszik, hogy visszatérjen az optimális vagy maghőmérséklethez. Ez csak azért történik, mert a hőreceptorok képesek érzékelni a hőmérséklet változását, és az idegrendszer megpróbálja ezt helyreállítani – mondta.
De ez még nem minden. Ha például a húgyhólyagunk megtelik, megnő a nyomás a hólyagban. Ezt a nyomásváltozást a nyomásreceptorok érzékelik, és továbbítják az idegrendszerhez, amely késztetést hoz létre, hogy enyhítse magát. A vérnyomás változásait hasonló módon érzékelik, és orvosi intézkedéseket indítanak el... Ezért ezeknek a receptoroknak a felfedezései olyan alapvetőek ahhoz, hogy megértsük testünk működését, mondta Ghose.
Terápiás következmények
Az élettani áttörések gyakran a betegségek és rendellenességek elleni küzdelem képességének javulását eredményezték. Ez sem más. Ahogy Sneha Shashidhara, a kognitív idegtudományok doktora rámutatott, ezeknek a receptoroknak az azonosítása megnyitja a lehetőséget működésük szabályozására. Például vannak olyan receptorok, amelyek fájdalmat okoznak. Ha ezek a receptorok elnyomhatók vagy kevésbé hatékonyak, a személy kevésbé érezte volna a fájdalmat.
A krónikus fájdalom jelen van számos betegség és rendellenesség. Korábban a fájdalom átélése rejtély volt. De ahogy egyre jobban megértjük ezeket a receptorokat, lehetséges, hogy képesek leszünk szabályozni őket oly módon, hogy a fájdalom minimális legyen – mondta.
| Egyszerű ötlet, amely katalizálta a játékot megváltoztató reakciókatGhose azt mondta, valójában már folynak a kutatások ezen a területen. Lehetséges, hogy a fájdalomcsillapítók következő generációja is ilyen módon működne – mondta, hozzátéve, hogy számos más terápiás következménye is van, köztük olyan beavatkozások, amelyek hasznosak lehetnek olyan betegségek kezelésében, mint a rák vagy a cukorbetegség.
Hírlevél| Kattintson ide, hogy a nap legjobb magyarázóit megtalálja a postaládájában
Oszd Meg A Barátaiddal:
