Minulý měsíc vědci z laboratoře Davida Gintyho, profesora neurobiologie a předsedy katedry neurobiologie Harvard Medical School, oznámili v práci publikované v časopise Science, že použili nejmodernější techniky ke sledování smyslových signálů, aby rozklíčovali spouštěč oklepávání mokré srsti.
Předmět moderního neurobiologického bádání
Pomocí nástrojů, z nichž mnohé byly vyvinuty v laboratoři profesora Ginty, které umožňují výzkumníkům izolovat a sledovat jednotlivé neurony a stimulovat je nebo blokovat pomocí světla, vědci zjistili, že oklepávání může být vyvoláno aktivací senzorických neuronů nazývaných C-LTMR.
Podívejte se na mimořádné zpomalené záběry zvířat, které se snaží ze srsti vyklepat vodu
Dělají to všichni až na člověka
U lidí tento reflexní pohyb není znám, ale mezi savci se srstí je univerzální a slouží jako jakýsi systém včasného varování, že se jim na kůži dostal hmyz, špína, voda nebo další látky. Dělají to všichni, od medvědů grizzly přes psy a kočky až po laboratorní myši, a tato reakce je podle profesora Ginty vrozená. Což znamená, že i když je reflexní, může jí zvíře ovládat. Ginty to přirovnává k pocitu, když vám na paži přistane moucha. Můžete bez přemýšlení ucuknout paží nebo se ohnat druhou rukou, ale v případě potřeby to jste schopni ovládat.
Vědci umí senzorické neurony vypínat a zapínat
V Gintyině laboratoři vědci kapali kapičky slunečnicového oleje na horní části zad myším, které byly geneticky upraveny tak, aby jejich specifické neurony mohly být stimulovány nebo blokovány pomocí světla. „Jedna věc, kterou jsme udělali za posledních 15 až 20 let, je vytvoření genetických nástrojů, které nám umožňují studovat každý ze senzorických neuronů kůže izolovaně, a to nám dalo velkou moc,“ řekl Ginty. Kůže má přibližně 20 různých typů smyslových receptorů, které detekují horko, chlad, svědění, dotek a jiné podměty. Asi dvanáct receptorů detekuje různé typy doteků, od rychlého bodnutí bolesti přes vibrace, stálý tlak až po jemné pohlazení. Signál spouštějící oklepávání začíná v C-LTMR receptorech, které se obalují kolem základny vlasového folikulu. Receptor je jedním z nejcitlivějších v těle a může zachytit sebemenší pohyb vlas nebo prohloubení kůže kolem vlasové základny.
Kam putuje signál
Z receptoru putuje signál podél nervových buněk do páteře, kde se spojuje s míchou. Signály pak míchou putují do mozkového kmene a parabrachiálního jádra. I když vědci dokázali sledovat signál na konkrétní místo v mozku, mnoho otázek zůstává otevřeno. Třeba ta, proč, pokud jsou receptory C-LTMR umístěny po celém těle, spouštějí reakci pouze ty v horní části zad?
Proč vadí jen voda na zádech?
Z hlediska chování je odpověď jasná, tato část těla zvířete je mimo dosah drápů, tlapek a kopyt, nemohou se tam poškrábat nebo podrbat. To ale nevysvětluje, proč a jak nervové signály z této části těla spouštějí proces oklepání se, zatímco jiné signály, ze stejného typu receptoru vedoucí do stejné části mozku, ne. Možná se signály vycházející z nervů z horní části zad liší od těch, které pocházejí z jiných částí těla. Další možností je, že tento konkrétní signál je v míše nějak zesílen, než se dostane do mozku.
Kouzlo náhody
Zajímavostí je, že ačkoli je profesor Ginty milovníkem psů, téma této práce vzniklo náhodou. Jeho postgraduální student Dawei Zhang si v laboratoři všiml, že když používal optické nástroje k aktivaci tehdy záhadné dráhy C-LTMR, tak pokaždé, když to udělal se myš oklepala. „Je to velmi vzrušující chvíle pro pochopení fyziologie mozku a těla, jak je tělo reprezentováno v mozku a jak mozek zase řídí orgánové systémy těla,“ shrnul poznatky profesor Ginty. „Některé z nových nástrojů, jsou opravdu mocné a pomáhají nám rozluštit tyto dráhy.“
