دما چگونه توسط مغز درک می‌شود؟

اخیرا محققان به سرپرستی دکتر کریتسین لیمون، بررسی کردند که چگونه گیرنده‌های سرما در دهان با دمای خنک‌کننده فعال می‌شوند، چگونه این سیگنال‌ها به مغز منتقل می‌شوند و چگونه به احساس خنکی تبدیل می‌شوند.

به گزارش تکناک، این گیرنده‌ها به دمای خنک‌کننده پاسخ می‌دهند، اما توسط منتول موجود در خانواده گیاهان نعناع نیز فعال می‌شوند. این ویژگی احتمالاً به همین دلیل است که هرچیزی که نعناع داشته باشد، وقتی سرد خورده می‌شود، حس خنکی و بهتری می‌دهد. در حالی که این گیرنده گاهی اوقات گیرنده سرماخوردگی و منتول نامیده می‌شود، از نظر فنی به عنوان TRPM8 شناخته می‌شود. این گیرنده‌ها زمانی شروع به فعال شدن می‌کنند که دما چند درجه کمتر از دمای اصلی بدن باشند.

بر اساس تحقیقات قبلی، گیرنده‌های TRPM8 با دمای کمتر از حدود  30 درجه سانتیگراد فعال می‌شوند و به شدت توسط دماهای سردتر نزدیک به 10 درجه سانتیگراد تحریک می‌شوند.

یافته‌های تحقیق لیمون

لیمون گفت: مطالعه ما نشان داد که حذف ژنتیکی گیرنده‌های TRPM8 در یک موش، پاسخ مغز را به خنک شدن خفیف در دهان کاهش می‌دهد، در حالی که پاسخ‌ها به دماهای بسیار سردتر تا حدی دست نخورده باقی می‌ماند. جالب اینجاست که این فرآیند بر نحوه واکنش مغز به دماهای گرم نیز تأثیر می‌گذارد. ما کشف کردیم که بدون ورودی گیرنده‌های  TRPM8، پاسخ مغز به گرما در محدوده سرد قرار می‌گیرد و اساساً باعث می‌شود که دمای سردتر با واکنش مغز، گرم‌تر به نظر برسد.

گروه تحقیقاتی لیمون این نظریه را مطرح کرد که وقتی TRPM8 خاموش می‌شود، ممکن است مغز، سرد و گرم شود. برای کشف این ایده، آنها دقیقا دمای مایعات مصرف شده را به‌منظور نظارت بر رفتار ترجیحی دمای دهان کنترل کردند. با این نتایج، محققان نحوه ردیابی پیام‌های دما از گیرنده‌های TRPM8 در دهان را در امتداد رشته‌های عصبی به مغز مقایسه کردند و بر نحوه تفسیر مغز این سیگنال‌ها تأثیر گذاشتند.

محققان گفتند: ما متوجه شدیم که گروه تحت کنترل با گیرنده‌های دست نخورده TRPM8  ترجیح می‌دهند مایعات خنک و سردتر بنوشند و از مصرف مایعات گرم شده خودداری کنند. با این حال، موش‌هایی که گیرنده TRPM8 را نداشتند، از نمونه‌برداری از هردو مایعات گرم و خنک خفیف اجتناب کردند. این واکنش رایج به دمای سرد و گرم با تار شدن این محدوده‌های دمایی که در پاسخ‌های مغزی موش‌های فاقد TRPM8 مشاهده کردیم، مطابقت داشت. به نظر می‌رسد که این گیرنده برای مغز لازم است تا دمای گرم داخل دهان را به درستی تشخیص دهد و آنها را از سرد شدن تفکیک کنند.

بر اساس این یافته‌ها و از آنجایی که دما جزء بزرگی از حس دهانی است، گروه تحقیقاتی لیمون قصد دارد بررسی کند که چگونه سیگنال‌های حسی دما از TRPM8 و سایر مسیرها بر طعم و مزه و ترجیحات غذایی تأثیر می‌گذارند. آنها معتقدند که این فرآیند می‌تواند به درک نقش سنجش دما در یک زمینه منحصر به فرد مرتبط با سلامت کمک کند.

لیمون گفت: ترکیب یافته‌های تحقیقاتی ما با یافته‌های محققان و مقالات دیگر، اصول اولیه نحوه عملکرد تشخیص دما در مغز را در تنظیمات مختلف به ما می‌گوید. هنوز رازهای زیادی در مغز وجود دارد که ما آنها را درک نمی‌کنیم، اما اصول اساسی که در مطالعاتی مانند ما تعریف می‌شوند، پایه‌های سازنده اکتشافات آینده هستند.