Maklumat

Ketua Sel Deria

Ketua Sel Deria


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Apakah yang menjadikan neuron tertib kedua tanduk kelabu posterior saraf tunjang dipanggil sebagai sel deria "ketua"?

Mengapa kita tidak memanggil urutan pertama, atau neuron tertib ketiga atau neuron tertib kedua lain di bahagian berlainan bahagian kelabu tulang belakang sebagai "ketua"?


Ketua Sel Deria - Biologi

Kita mengalami realiti melalui deria kita. Deria adalah kaedah persepsi fisiologi, jadi deria adalah fakulti yang mana rangsangan luar dirasakan. Deria dan operasi, klasifikasi, dan teorinya adalah topik yang bertindih yang dipelajari oleh pelbagai bidang. Ramai pakar neurologi tidak bersetuju tentang berapa banyak deria sebenarnya disebabkan oleh tafsiran yang luas tentang definisi deria. Deria kita terbahagi kepada dua kumpulan yang berbeza. kami exteroceptors mengesan rangsangan dari luar badan kita: ini termasuk bau, rasa, dan keseimbangan. The interoceptor menerima rangsangan dari dalam badan kita: ini termasuk penurunan tekanan darah, perubahan dalam glukosa dan tahap pH. Kanak-kanak secara amnya diajar bahawa terdapat lima deria (penglihatan, pendengaran, sentuhan, bau, rasa). Walau bagaimanapun, secara amnya dipersetujui bahawa terdapat sekurang-kurangnya tujuh deria berbeza pada manusia, dan sekurang-kurangnya dua lagi diperhatikan dalam organisma lain. Deria juga boleh berbeza antara satu orang dengan yang seterusnya. Ambil rasa sebagai contoh: apa yang mungkin sedap bagi seseorang akan terasa buruk bagi orang lain. Ini ada kaitan dengan cara otak mentafsir rangsangan yang diterima.


Saluran Pernafasan

Armin Braun, . Susanne Rittinghausen, dalam The Laboratory Mouse (Edisi Kedua), 2012

Globul eosinofilik (titisan)

Globul eosinofilik kadang-kadang dilihat dalam sel sustentakular epitelium pencium, sel epitelium pernafasan dan sel epitelium kelenjar seromukus hidung (Rajah 2.7.12). Kejadian mereka adalah berkaitan dengan usia dan dianggap mewakili sama ada tindak balas penyesuaian tidak spesifik [87] atau perubahan degeneratif [75]. Dalam kes lanjut, kemasukan hyaline eosinofilik ini mungkin dikaitkan dengan pembentukan kristal intra dan/atau ekstraselular dan juga terdapat dalam organ lain termasuk paru-paru (lihat di bawah). Globul eosinofilik telah ditunjukkan bertindak balas dengan antibodi kepada carboxylesterase dan dengan antibodi kepada jujukan Ym1 protein Ym2, ahli keluarga kitinase [89, 90].

Rajah 2.7.12 . Globul eosinofilik dan pembentukan kristal dalam epitelium pernafasan penciuman dan epitelium kelenjar submukosa dalam rongga hidung.


Tindak balas Tumbuhan terhadap Graviti

Sama ada mereka bercambah atau tidak dalam cahaya atau dalam kegelapan sepenuhnya, pucuk biasanya bercambah dari tanah, dan akar tumbuh ke bawah ke dalam tanah. Tumbuhan yang diletakkan di sisinya dalam gelap akan menghantar pucuk ke atas apabila diberi masa yang cukup. Gravitropisme memastikan bahawa akar tumbuh ke dalam tanah dan pucuk tumbuh ke arah cahaya matahari. Pertumbuhan hujung apikal pucuk ke atas dipanggil gravitropisme negatif, manakala pertumbuhan akar ke bawah dipanggil gravitropisme positif.

Amiloplas (juga dikenali sebagai statolit) ialah plastid khusus yang mengandungi butiran kanji dan mengendap ke bawah sebagai tindak balas kepada graviti. Amiloplas ditemui dalam pucuk dan dalam sel khusus penutup akar. Apabila tumbuhan dicondongkan, statolith jatuh ke dinding sel bawah yang baharu. Beberapa jam kemudian, pucuk atau akar akan menunjukkan pertumbuhan dalam arah menegak baharu.

Mekanisme yang menjadi pengantara gravitropisme difahami dengan baik. Apabila amiloplast mengendap di bahagian bawah sel pengesan graviti dalam akar atau pucuk, ia secara fizikal menghubungi retikulum endoplasma (ER), menyebabkan pembebasan ion kalsium dari dalam ER. Isyarat kalsium dalam sel ini menyebabkan pengangkutan polar hormon tumbuhan IAA ke bahagian bawah sel. Pada akar, kepekatan IAA yang tinggi menghalang pemanjangan sel. Kesannya melambatkan pertumbuhan pada bahagian bawah akar, manakala sel berkembang secara normal di bahagian atas. IAA mempunyai kesan sebaliknya dalam pucuk, di mana kepekatan yang lebih tinggi di bahagian bawah pucuk merangsang pengembangan sel, menyebabkan pucuk membesar. Selepas pucuk atau akar mula tumbuh secara menegak, amiloplast kembali ke kedudukan normalnya. Hipotesis lain-melibatkan keseluruhan sel dalam kesan gravitropisme-telah dicadangkan untuk menjelaskan mengapa sesetengah mutan yang kekurangan amiloplast mungkin masih menunjukkan tindak balas gravitropik yang lemah.


Sentuh

Sentuh ialah keupayaan untuk merasakan tekanan, getaran, suhu, kesakitan, dan rangsangan sentuhan lain. Jenis rangsangan ini dikesan oleh mekanoreseptor, termoreceptor, dan nosiseptor di seluruh badan, tetapi paling ketara dalam kulit. Reseptor ini terutama tertumpu pada lidah, bibir, muka, tapak tangan, dan tapak kaki. Pelbagai jenis reseptor sentuhan dalam kulit ditunjukkan dalam Rajah (PageIndex<2>).

Rajah (PageIndex<2>): Reseptor sentuhan pada kulit termasuk hujung saraf bebas, sel Merkel, sel Meissner&rsquos, sel Pacinian, pleksus rambut akar dan sel Ruffini. Setiap jenis reseptor deria bertindak balas kepada jenis rangsangan sentuhan yang berbeza. Sebagai contoh, hujung saraf bebas biasanya bertindak balas terhadap kesakitan dan variasi suhu, manakala sel Merkel dikaitkan dengan deria sentuhan ringan dan diskriminasi bentuk dan tekstur.


Neuron Disusun ke dalam Litar

Dalam haiwan multiselular yang kompleks, seperti serangga dan mamalia, pelbagai jenis neuron membentuk litar isyarat. Dalam jenis litar ringkas yang dipanggil a arka refleks, interneuron menyambungkan berbilang neuron deria dan motor, membenarkan satu neuron deria mempengaruhi berbilang neuron motor dan satu neuron motor dipengaruhi oleh berbilang neuron deria dengan cara ini interneuron berintegrasi dan meningkatkan refleks. Sebagai contoh, refleks jerk lutut pada manusia melibatkan arka refleks kompleks di mana satu otot dirangsang untuk mengecut manakala yang lain dihalang daripada mengecut (Rajah 21-5). Litar sedemikian membolehkan organisma bertindak balas kepada input deria melalui tindakan selaras set otot yang bersama-sama mencapai satu tujuan. Walau bagaimanapun, sistem saraf ringkas seperti itu tidak menerangkan secara langsung fungsi otak peringkat tinggi seperti penaakulan dan pengiraan.

Rajah 21-5

Arka refleks lutut pada manusia. Kedudukan dan pergerakan sendi lutut dicapai oleh dua otot yang mempunyai tindakan yang bertentangan: Penguncupan otot quadriceps meluruskan kaki, manakala pengecutan otot bisep membengkokkan (lebih.)

Neuron deria dan motor litar seperti refleks jerk lutut terkandung dalam sistem saraf periferi (Rajah 21-6). Litar ini menghantar maklumat kepada dan menerima maklumat daripada sistem saraf pusat (CNS), yang terdiri daripada otak dan saraf tunjang dan terdiri terutamanya daripada interneuron. Pengkhususan tinggi sel reseptor deria, yang bertindak balas kepada rangsangan persekitaran tertentu, menghantar outputnya sama ada terus ke otak (cth., reseptor rasa dan bau) atau ke neuron deria periferi (cth., reseptor sakit dan regangan). Sistem saraf periferi mengandungi dua kelas luas neuron motor. The neuron motor somatik merangsang otot sukarela, seperti di lengan, kaki, dan leher badan sel neuron ini terletak di dalam sistem saraf pusat, sama ada di otak atau saraf tunjang. The neuron motor autonomi menginervasi kelenjar, otot jantung, dan otot licin yang tidak dikawal secara sedar, seperti otot yang mengelilingi usus dan organ lain saluran gastrousus. Dua kelas neuron motor autonomi, bersimpati dan parasimpatetik, umumnya mempunyai kesan yang bertentangan: satu kelas merangsang otot atau kelenjar, dan satu lagi menghalangnya. Neuron deria somatik, yang menyampaikan maklumat kepada sistem saraf pusat, mempunyai badan sel mereka berkumpul ganglia, jisim tisu saraf yang terletak di luar saraf tunjang. Badan sel neuron motor sistem saraf autonomi juga terletak pada ganglia. Setiap saraf periferi sebenarnya adalah sekumpulan akson beberapa bahagian neuron motor yang lain adalah bahagian neuron deria.

Rajah 21-6

Gambar rajah yang sangat skematik sistem saraf vertebrata. Sistem saraf pusat (CNS) terdiri daripada otak dan saraf tunjang. Ia menerima input deria langsung dari mata, hidung, lidah, dan telinga. Sistem saraf periferi (PNS) terdiri daripada tiga (lebih.)

Setelah meninjau ciri umum struktur neuron, interaksi, dan litar ringkas, mari kita beralih kepada mekanisme di mana neuron menjana dan menghantar impuls elektrik.


BIO 140 - Biologi Manusia I - Buku Teks

/>
Melainkan dinyatakan sebaliknya, karya ini dilesenkan di bawah Lesen Antarabangsa Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0.

Untuk mencetak halaman ini:

Klik pada ikon pencetak di bahagian bawah skrin

Adakah cetakan anda tidak lengkap?

Pastikan cetakan anda merangkumi semua kandungan daripada halaman tersebut. Jika tidak, cuba buka panduan ini dalam penyemak imbas yang berbeza dan cetak dari sana (kadangkala Internet Explorer berfungsi dengan lebih baik, kadangkala Chrome, kadangkala Firefox, dll.).

Bab 47

Persepsi Deria

  • Terangkan pelbagai jenis reseptor deria
  • Huraikan struktur yang bertanggungjawab terhadap deria rasa, bau, pendengaran, keseimbangan dan penglihatan yang istimewa
  • Bezakan bagaimana rasa berbeza ditransduksi
  • Terangkan cara mekanoresepsi untuk pendengaran dan imbangan
  • Senaraikan struktur sokongan di sekeliling mata dan huraikan struktur bola mata
  • Terangkan proses fototransduksi

Peranan utama reseptor deria adalah untuk membantu kita belajar tentang persekitaran di sekeliling kita, atau tentang keadaan persekitaran dalaman kita. Rangsangan daripada pelbagai sumber, dan daripada jenis yang berbeza, diterima dan ditukar kepada isyarat elektrokimia sistem saraf. Ini berlaku apabila rangsangan mengubah potensi membran sel neuron deria. Rangsangan menyebabkan sel deria menghasilkan potensi tindakan yang disalurkan ke dalam sistem saraf pusat (CNS), di mana ia disepadukan dengan maklumat deria lain&mdashor kadangkala fungsi kognitif lebih tinggi&mdashuntuk menjadi persepsi sedar tentang rangsangan itu. Penyepaduan pusat kemudiannya boleh membawa kepada tindak balas motor.

Menghuraikan fungsi deria dengan istilah sensasi atau persepsi adalah perbezaan yang disengajakan. Sensasi ialah pengaktifan sel reseptor deria pada tahap rangsangan. Persepsi ialah pemprosesan pusat rangsangan deria ke dalam pola yang bermakna. Persepsi bergantung kepada sensasi, tetapi tidak semua sensasi dirasakan. Reseptor ialah sel atau struktur yang mengesan sensasi. Sel reseptor diubah secara langsung oleh rangsangan. Reseptor protein transmembran ialah protein dalam membran sel yang mengantara perubahan fisiologi dalam neuron, selalunya melalui pembukaan saluran ion atau perubahan dalam proses isyarat sel. Reseptor transmembran diaktifkan oleh bahan kimia yang dipanggil ligan. Sebagai contoh, molekul dalam makanan boleh berfungsi sebagai ligan untuk reseptor rasa. Protein transmembran lain, yang tidak dipanggil reseptor dengan tepat, sensitif kepada perubahan mekanikal atau haba. Perubahan fizikal dalam protein ini meningkatkan aliran ion merentasi membran, dan boleh menjana potensi tindakan atau potensi berperingkat dalam neuron deria.

Reseptor Deria

Rangsangan dalam persekitaran mengaktifkan sel reseptor khusus dalam sistem saraf periferi. Jenis rangsangan yang berbeza dirasai oleh pelbagai jenis sel reseptor. Sel reseptor boleh dikelaskan kepada jenis berdasarkan tiga kriteria berbeza: jenis sel, kedudukan dan fungsi. Reseptor boleh dikelaskan secara struktur berdasarkan jenis sel dan kedudukannya berhubung dengan rangsangan yang mereka rasa. Mereka juga boleh diklasifikasikan secara fungsional berdasarkan transduksi rangsangan, atau bagaimana rangsangan mekanikal, cahaya, atau kimia mengubah potensi membran sel.

Jenis Reseptor Struktur

Sel-sel yang mentafsir maklumat tentang persekitaran boleh menjadi sama ada (1) neuron yang mempunyai hujung saraf bebas, dengan dendrit tertanam dalam tisu yang akan menerima sensasi (2) neuron yang mempunyai hujung terkapsul di mana hujung saraf deria berada. terkapsul dalam tisu penghubung yang meningkatkan sensitivitinya atau (3) sel reseptor khusus, yang mempunyai komponen struktur yang berbeza yang mentafsir jenis rangsangan tertentu (Rajah 1). Reseptor sakit dan suhu dalam dermis kulit adalah contoh neuron yang mempunyai hujung saraf bebas. Juga terletak di dermis kulit adalah korpuskel berlapis, neuron dengan ujung saraf terkapsul yang bertindak balas terhadap tekanan dan sentuhan. Sel-sel dalam retina yang bertindak balas kepada rangsangan cahaya adalah contoh reseptor khusus, fotoreseptor.

Rajah 1: Jenis sel reseptor boleh dikelaskan berdasarkan strukturnya. Neuron deria boleh mempunyai sama ada (a) hujung saraf bebas atau (b) hujung berkapsul. Fotoreseptor di mata, seperti sel rod, adalah contoh (c) sel reseptor khusus. Sel-sel ini melepaskan neurotransmitter ke sel bipolar, yang kemudiannya bersinaps dengan neuron saraf optik.

Satu lagi cara reseptor boleh dikelaskan adalah berdasarkan lokasi mereka berbanding dengan rangsangan. Exteroceptor ialah reseptor yang terletak berhampiran rangsangan dalam persekitaran luaran, seperti reseptor somatosensori yang terletak di dalam kulit. Interoceptor ialah satu yang mentafsir rangsangan daripada organ dan tisu dalaman, seperti reseptor yang merasakan peningkatan tekanan darah dalam aorta atau sinus karotid. Akhirnya, proprioceptor ialah reseptor yang terletak berhampiran bahagian badan yang bergerak, seperti otot, yang mentafsirkan kedudukan tisu semasa ia bergerak.

Jenis Reseptor Berfungsi

Klasifikasi ketiga reseptor adalah dengan cara reseptor memindahkan rangsangan kepada perubahan potensi membran. Rangsangan terdiri daripada tiga jenis umum. Sesetengah rangsangan ialah ion dan makromolekul yang mempengaruhi protein reseptor transmembran apabila bahan kimia ini meresap merentasi membran sel. Sesetengah rangsangan adalah variasi fizikal dalam persekitaran yang mempengaruhi potensi membran sel reseptor. Rangsangan lain termasuk sinaran elektromagnet daripada cahaya yang boleh dilihat. Bagi manusia, satu-satunya tenaga elektromagnet yang dilihat oleh mata kita ialah cahaya yang boleh dilihat. Sesetengah organisma lain mempunyai reseptor yang kekurangan manusia, seperti penderia haba ular, penderia cahaya ultraungu lebah, atau reseptor magnet pada burung yang berhijrah.

Sel reseptor boleh dikategorikan lagi berdasarkan jenis rangsangan yang ditransduksikan. Rangsangan kimia boleh ditafsirkan oleh kemoreseptor yang mentafsir rangsangan kimia, seperti rasa atau bau objek. Osmoreceptors bertindak balas terhadap kepekatan terlarut cecair badan. Selain itu, kesakitan adalah terutamanya deria kimia yang mentafsirkan kehadiran bahan kimia daripada kerosakan tisu, atau rangsangan sengit yang serupa, melalui nociceptor . Rangsangan fizikal, seperti tekanan dan getaran, serta sensasi bunyi dan kedudukan badan (keseimbangan), ditafsirkan melalui mekanoreseptor. Rangsangan fizikal lain yang mempunyai jenis reseptornya sendiri ialah suhu, yang dirasai melalui termoreceptor yang sama ada sensitif kepada suhu di atas (haba) atau di bawah (sejuk) suhu badan normal.

Modaliti Deria

Tanya sesiapa sahaja apa itu deria, dan mereka mungkin menyenaraikan lima deria utama&mdashrasa, bau, sentuhan, pendengaran dan penglihatan. Walau bagaimanapun, ini bukan semua deria. Peninggalan yang paling jelas daripada senarai ini ialah keseimbangan. Juga, apa yang disebut sebagai sentuhan boleh dibahagikan lagi kepada tekanan, getaran, regangan, dan kedudukan folikel rambut, berdasarkan jenis reseptor mekanis yang merasakan sensasi sentuhan ini. Deria lain yang diabaikan termasuk persepsi suhu oleh termoreceptor dan persepsi kesakitan oleh nosiseptor.

Dalam bidang fisiologi, deria boleh diklasifikasikan sebagai sama ada umum atau khusus. Pengertian umum ialah satu yang diedarkan ke seluruh badan dan mempunyai sel reseptor dalam struktur organ lain. Mekanoreseptor dalam kulit, otot, atau dinding saluran darah adalah contoh jenis ini. Deria am sering menyumbang kepada deria sentuhan, seperti yang diterangkan di atas, atau kepada proprioception (pergerakan badan) dan kinestesia (pergerakan badan), atau kepada deria visceral, yang paling penting untuk fungsi autonomi. Deria yang istimewa ialah yang mempunyai organ khusus yang dikhususkan kepadanya, iaitu mata, telinga dalam, lidah, atau hidung.

Setiap deria dirujuk sebagai modaliti deria. Modaliti merujuk kepada cara maklumat dikodkan, yang serupa dengan idea transduksi. Modaliti deria utama boleh diterangkan berdasarkan bagaimana setiap satu ditransduksikan. Deria kimia ialah rasa dan bau. Pengertian umum yang biasanya dirujuk sebagai sentuhan termasuk sensasi kimia dalam bentuk nociception, atau kesakitan. Tekanan, getaran, regangan otot, dan pergerakan rambut oleh rangsangan luar, semuanya dirasai oleh mekanoreseptor. Pendengaran dan keseimbangan juga dirasai oleh mekanoreseptor. Akhirnya, penglihatan melibatkan pengaktifan fotoreseptor.

Menyenaraikan semua modaliti deria yang berbeza, yang boleh berjumlah sebanyak 17, melibatkan pemisahan lima deria utama ke dalam kategori yang lebih khusus, atau submodaliti, deria yang lebih besar. Modaliti deria individu mewakili sensasi jenis rangsangan tertentu. Contohnya, deria sentuhan umum, yang dikenali sebagai somatosensasi , boleh dipisahkan kepada tekanan ringan, tekanan dalam, getaran, gatal-gatal, sakit, suhu atau pergerakan rambut.

Gustation (Rasa)

Hanya beberapa submodaliti yang diiktiraf wujud dalam deria rasa, atau tiupan . Sehingga baru-baru ini, hanya empat rasa yang diiktiraf: manis, masin, masam, dan pahit. Penyelidikan pada permulaan abad ke-20 membawa kepada pengiktirafan rasa kelima, umami, pada pertengahan 1980-an. Umami ialah perkataan Jepun yang bermaksud &ldquolazat,&rdquo dan sering diterjemahkan kepada bermaksud sedap. Penyelidikan yang sangat baru-baru ini telah mencadangkan bahawa mungkin juga terdapat rasa keenam untuk lemak, atau lipid.

Gustation ialah deria khas yang dikaitkan dengan lidah. Permukaan lidah, bersama-sama dengan seluruh rongga mulut, dilapisi oleh epitelium skuamosa berstrata. Benjolan timbul dipanggil papila (tunggal = papila) mengandungi struktur untuk transduksi gustatory. Terdapat empat jenis papila, berdasarkan penampilannya (Rajah 2): circumvallate, foliate, filiform, dan fungiform. Di dalam struktur papila terdapat tunas rasa yang mengandungi sel reseptor gustatory khusus untuk transduksi rangsangan rasa. Sel-sel reseptor ini sensitif terhadap bahan kimia yang terkandung dalam makanan yang ditelan, dan ia membebaskan neurotransmitter berdasarkan jumlah bahan kimia dalam makanan. Neurotransmitter dari sel gustatory boleh mengaktifkan neuron deria dalam saraf muka, glossopharyngeal, dan vagus kranial.

Rajah 2: Lidah ditutup dengan benjolan kecil, dipanggil papila, yang mengandungi tunas rasa yang sensitif terhadap bahan kimia dalam makanan atau minuman yang tertelan. Jenis papila yang berbeza ditemui di kawasan lidah yang berbeza. Tunas rasa mengandungi sel reseptor gustatory khusus yang bertindak balas terhadap rangsangan kimia yang terlarut dalam air liur. Sel-sel reseptor ini mengaktifkan neuron deria yang merupakan sebahagian daripada saraf muka dan glossopharyngeal. LM × 1600. (Mikrograf disediakan oleh Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Rasa masin hanyalah persepsi ion natrium (Na + ) dalam air liur. Apabila anda makan sesuatu yang masin, hablur garam tercerai menjadi ion komponen Na + dan Cl &ndash , yang larut ke dalam air liur dalam mulut anda. Kepekatan Na + menjadi tinggi di luar sel gustatory, mewujudkan kecerunan kepekatan yang kuat yang memacu resapan ion ke dalam sel. Kemasukan Na + ke dalam sel-sel ini mengakibatkan depolarisasi membran sel dan penjanaan potensi reseptor.

Rasa masam adalah persepsi kepekatan H +. Sama seperti ion natrium dalam perisa masin, ion hidrogen ini memasuki sel dan mencetuskan depolarisasi. Rasa masam, pada asasnya, adalah persepsi asid dalam makanan kita. Meningkatkan kepekatan ion hidrogen dalam air liur (menurunkan pH air liur) mencetuskan potensi gred yang semakin kuat dalam sel gustatory. Sebagai contoh, jus oren&mdashyang mengandungi asid sitrik&mdash akan berasa masam kerana ia mempunyai nilai pH lebih kurang 3. Sudah tentu ia sering dimaniskan supaya rasa masam itu bertopeng.

Dua rasa pertama (masin dan masam) dicetuskan oleh kation Na + dan H + . Rasa lain terhasil daripada molekul makanan yang mengikat kepada reseptor G protein&ndashcoupled. Sistem transduksi isyarat protein G akhirnya membawa kepada depolarisasi sel gustatory. Rasa manis adalah kepekaan sel gustatory terhadap kehadiran glukosa yang terlarut dalam air liur. Monosakarida lain seperti fruktosa, atau pemanis tiruan seperti aspartam (NutraSweet&trade), sakarin atau sucralose (Splenda&trade) juga mengaktifkan reseptor manis. Perkaitan bagi setiap molekul ini berbeza-beza, dan sesetengahnya akan berasa lebih manis daripada glukosa kerana ia mengikat kepada reseptor G protein&ndashcoupled secara berbeza.

Rasa pahit adalah serupa dengan manis kerana molekul makanan terikat pada reseptor G protein&ndashcoupled. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa cara yang berbeza di mana ini boleh berlaku kerana terdapat kepelbagaian besar molekul rasa pahit. Sesetengah molekul pahit mendepolarisasi sel gustatory, manakala yang lain hiperpolarisasi sel gustatory. Begitu juga, beberapa molekul pahit meningkatkan pengaktifan protein G dalam sel gustatory, manakala molekul pahit lain mengurangkan pengaktifan protein G. Tindak balas khusus bergantung pada molekul mana yang mengikat kepada reseptor.

Satu kumpulan utama molekul rasa pahit ialah alkaloid. Alkaloid ialah molekul yang mengandungi nitrogen yang biasa ditemui dalam produk tumbuhan yang berasa pahit, seperti kopi, hop (dalam bir), tanin (dalam wain), teh, dan aspirin. Dengan mengandungi alkaloid toksik, tumbuhan itu kurang terdedah kepada jangkitan mikrob dan kurang menarik kepada herbivor.

Oleh itu, fungsi rasa pahit mungkin berkaitan terutamanya dengan merangsang refleks muntah untuk mengelakkan tertelan racun. Oleh sebab itu, banyak makanan pahit yang biasanya dimakan sering digabungkan dengan komponen manis untuk menjadikannya lebih enak (krim dan gula dalam kopi, contohnya). Kepekatan tertinggi reseptor pahit kelihatan berada di lidah posterior, di mana refleks muntah masih boleh meludahkan makanan beracun.

Rasa yang dikenali sebagai umami sering disebut sebagai rasa yang enak. Seperti manis dan pahit, ia berdasarkan pengaktifan reseptor G protein&ndashcoupled oleh molekul tertentu. Molekul yang mengaktifkan reseptor ini ialah asid amino L-glutamat. Oleh itu, rasa umami sering dirasakan semasa makan makanan kaya protein. Tidak hairanlah, hidangan yang mengandungi daging sering digambarkan sebagai lazat.

Sebaik sahaja sel gustatory diaktifkan oleh molekul rasa, mereka melepaskan neurotransmitter ke dendrit neuron deria. Neuron ini adalah sebahagian daripada saraf kranial muka dan glossopharyngeal, serta komponen dalam saraf vagus khusus untuk refleks muntah. Saraf muka bersambung dengan tunas pengecap di bahagian depan sepertiga lidah. Saraf glossopharyngeal bersambung dengan tunas rasa di bahagian belakang dua pertiga lidah. Saraf vagus bersambung dengan tunas pengecap di bahagian belakang lidah yang melampau, menghampiri farinks, yang lebih sensitif kepada rangsangan berbahaya seperti kepahitan.

Tonton video yang dipautkan di bawah untuk mengetahui tentang Dr. Danielle Reed dari Monell Chemical Senses Centre di Philadelphia, Pennsylvania, yang mula berminat dalam sains pada usia awal kerana pengalaman derianya. Dia menyedari bahawa deria rasa adalah unik berbanding orang lain yang dia kenali. Kini, dia mengkaji perbezaan genetik antara manusia dan kepekaan mereka terhadap rangsangan rasa. Dalam video itu, terdapat imej ringkas seseorang yang menjelirkan lidahnya, yang telah ditutup dengan pewarna berwarna. Ini adalah bagaimana Dr. Reed dapat melihat dan mengira papila pada permukaan lidah. Orang terbahagi kepada dua kumpulan yang dikenali sebagai &ldquotasters&rdquo dan &ldquonon-tasters&rdquo berdasarkan kepadatan papila pada lidah mereka, yang juga menunjukkan bilangan tunas rasa. Bukan perasa boleh merasa makanan, tetapi mereka tidak begitu sensitif terhadap rasa tertentu, seperti kepahitan. Dr. Reed mendapati bahawa dia seorang yang tidak merasai rasa, yang menjelaskan mengapa dia merasakan kepahitan secara berbeza daripada orang lain yang dia kenali. Adakah anda sangat sensitif dengan citarasa? Bolehkah anda melihat sebarang persamaan antara ahli keluarga anda?

Olfaction (Bau)

Seperti rasa, deria bau, atau olfaction, juga responsif kepada rangsangan kimia. Neuron reseptor penciuman terletak di kawasan kecil dalam rongga hidung unggul (Rajah 3). Rantau ini dirujuk sebagai epitelium penciuman dan mengandungi neuron deria bipolar. Setiap neuron deria olfaktori mempunyai dendrit yang memanjang dari permukaan apikal epitelium ke dalam lendir yang melapisi rongga. Apabila molekul bawaan udara disedut melalui hidung, ia melepasi kawasan epitelium penciuman dan larut ke dalam lendir. Molekul-molekul bau ini mengikat kepada protein yang memastikan ia larut dalam lendir dan membantu mengangkutnya ke dendrit penciuman. Kompleks odorant&ndashprotein mengikat protein reseptor dalam membran sel dendrit penciuman. Reseptor ini adalah protein G&ndashcoupled, dan akan menghasilkan potensi membran berperingkat dalam neuron olfaktori.

Akson neuron olfaktorius memanjang dari permukaan basal epitelium, melalui foramen olfaktori dalam plat cribriform tulang etmoid, dan ke dalam otak. Kumpulan akson yang dipanggil saluran penciuman bersambung dengan mentol penciuman pada permukaan ventral lobus hadapan. Dari situ, akson berpecah untuk mengembara ke beberapa kawasan otak. Sesetengah bergerak ke serebrum, khususnya ke korteks penciuman primer yang terletak di kawasan inferior dan medial lobus temporal. Yang lain memproyeksikan struktur dalam sistem limbik dan hipotalamus, di mana bau dikaitkan dengan ingatan jangka panjang dan tindak balas emosi. Beginilah bau tertentu mencetuskan kenangan emosi, seperti bau makanan yang dikaitkan dengan tempat kelahiran satu&rsquos. Bau adalah satu modaliti deria yang tidak bersinaps dalam talamus sebelum menyambung ke korteks serebrum. Hubungan intim antara sistem penciuman dan korteks serebrum adalah salah satu sebab mengapa bau boleh menjadi pencetus ingatan dan emosi yang kuat.

Epitelium hidung, termasuk sel-sel penciuman, boleh dicederakan oleh bahan kimia toksik bawaan udara. Oleh itu, neuron olfaktori sentiasa diganti dalam epitelium hidung, selepas itu akson neuron baru mesti mencari sambungan yang sesuai dalam mentol olfaktori. Akson baru ini tumbuh di sepanjang akson yang sudah ada di saraf kranial.

Rajah 3: (a) Sistem olfaktori bermula dalam struktur periferi rongga hidung. (b) Neuron reseptor olfaktori berada di dalam epitelium olfaktori. (c) Akson neuron reseptor olfaktori mengunjur melalui plat cribriform tulang etmoid dan sinaps dengan neuron mentol olfaktori (sumber tisu: simian). LM × 812. (Mikrograf disediakan oleh Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Gangguan pada.

Sistem Olfaktori: Anosmia

Trauma daya tumpul pada muka, seperti yang biasa berlaku dalam banyak kemalangan kereta, boleh menyebabkan kehilangan saraf penciuman, dan seterusnya, kehilangan deria bau. Keadaan ini dikenali sebagai anosmia. Apabila lobus hadapan otak bergerak relatif kepada tulang etmoid, akson saluran penciuman mungkin tercabut. Pejuang profesional sering mengalami anosmia kerana trauma berulang pada muka dan kepala. Di samping itu, farmaseutikal tertentu, seperti antibiotik, boleh menyebabkan anosmia dengan membunuh semua neuron olfaktori sekaligus. Jika tiada akson berada di dalam saraf olfaktori, maka akson daripada neuron olfaktori yang baru terbentuk tidak mempunyai panduan untuk membawanya ke sambungannya dalam mentol olfaktori. Terdapat juga punca anosmia sementara, seperti yang disebabkan oleh tindak balas keradangan yang berkaitan dengan jangkitan pernafasan atau alahan.

Kehilangan deria bau boleh mengakibatkan rasa makanan hambar. Seseorang yang mengalami masalah deria bau mungkin memerlukan tahap rempah dan perasa tambahan untuk merasai makanan. Anosmia juga mungkin berkaitan dengan beberapa persembahan kemurungan ringan, kerana kehilangan keseronokan makanan boleh menyebabkan rasa putus asa.

Keupayaan neuron olfaktori untuk menggantikan diri mereka berkurangan dengan usia, membawa kepada anosmia yang berkaitan dengan usia. Ini menjelaskan mengapa sesetengah orang tua mengasinkan makanan mereka lebih banyak daripada orang yang lebih muda. Walau bagaimanapun, peningkatan pengambilan natrium ini boleh meningkatkan jumlah darah dan tekanan darah, meningkatkan risiko penyakit kardiovaskular di kalangan warga tua.

Ujibakat (Pendengaran)

Pendengaran, atau uji bakat, ialah transduksi gelombang bunyi ke dalam isyarat saraf yang dimungkinkan oleh struktur telinga (Rajah 4). Struktur besar dan berisi pada aspek sisi kepala dikenali sebagai auricle. Sesetengah sumber juga akan merujuk kepada struktur ini sebagai pinna, walaupun istilah itu lebih sesuai untuk struktur yang boleh digerakkan, seperti telinga luar kucing. Lengkung berbentuk C auricle mengarahkan gelombang bunyi ke arah saluran pendengaran. Terusan memasuki tengkorak melalui meatus auditori luar tulang temporal. Di hujung saluran pendengaran adalah membran timpani, atau gendang telinga, yang bergetar selepas ia dipukul oleh gelombang bunyi. Auricle, saluran telinga, dan membran timpani sering dirujuk sebagai telinga luar. Telinga tengah terdiri daripada ruang yang direntangi oleh tiga tulang kecil yang dipanggil ossicles. Tiga osikel ialah malleus , incus , dan stapes , iaitu nama Latin yang diterjemahkan secara kasar kepada tukul, andas dan sanggul. Maleus melekat pada membran timpani dan bersendi dengan inkus. Inkus pula, bersendi dengan stapes. Stapes kemudiannya dilekatkan pada telinga dalam, di mana gelombang bunyi akan ditransduksi menjadi isyarat saraf. Telinga tengah disambungkan ke farinks melalui tiub Eustachian, yang membantu mengimbangi tekanan udara merentasi membran timpani. Tiub biasanya tertutup tetapi akan terbuka apabila otot farinks mengecut semasa menelan atau menguap.

Rajah 4: Telinga luar mengandungi auricle, saluran telinga, dan membran timpani. Telinga tengah mengandungi osikel dan disambungkan ke farinks oleh tiub Eustachian. Telinga dalam mengandungi koklea dan vestibule, yang masing-masing bertanggungjawab untuk uji bakat dan keseimbangan.

Telinga dalam sering digambarkan sebagai labirin tulang, kerana ia terdiri daripada satu siri saluran yang tertanam dalam tulang temporal. Ia mempunyai dua kawasan berasingan, koklea dan vestibule, yang masing-masing bertanggungjawab untuk pendengaran dan keseimbangan. Isyarat saraf dari kedua-dua kawasan ini dihantar ke batang otak melalui berkas gentian yang berasingan. Walau bagaimanapun, kedua-dua berkas berbeza ini bergerak bersama-sama dari telinga dalam ke batang otak sebagai saraf vestibulocochlear. Bunyi ditransduksi menjadi isyarat saraf dalam kawasan koklea telinga dalam, yang mengandungi neuron deria ganglia lingkaran. Ganglia ini terletak di dalam koklea berbentuk lingkaran telinga dalam. Koklea melekat pada stapes melalui tingkap bujur.

Tingkap bujur terletak pada permulaan tiub berisi bendalir di dalam koklea yang dipanggil skala vestibuli. Skala vestibuli memanjang dari tingkap bujur, bergerak di atas saluran koklea, yang merupakan rongga pusat koklea yang mengandungi neuron transduksi bunyi. Di hujung paling atas koklea, skala vestibuli melengkung ke atas bahagian atas saluran koklea. Tiub berisi bendalir, kini dipanggil skala tympani, kembali ke pangkal koklea, kali ini bergerak di bawah saluran koklea. Skala tympani berakhir di tingkap bulat, yang diliputi oleh membran yang mengandungi cecair dalam skala. Apabila getaran osikel bergerak melalui tingkap bujur, cecair skala vestibuli dan skala timpani bergerak dalam gerakan seperti gelombang. Kekerapan gelombang bendalir sepadan dengan frekuensi gelombang bunyi (Rajah 5). Membran yang menutupi tingkap bulat akan membonjol keluar atau mengerut masuk dengan pergerakan bendalir dalam skala timpani.

Rajah 5: Gelombang bunyi menyebabkan membran timpani bergetar. Getaran ini diperkuatkan apabila ia bergerak merentasi maleus, inkus dan stapes. Getaran yang diperkuatkan diambil oleh tingkap bujur menyebabkan gelombang tekanan dalam cecair skala vestibuli dan skala timpani. Kerumitan gelombang tekanan ditentukan oleh perubahan amplitud dan frekuensi gelombang bunyi yang memasuki telinga.

Pandangan keratan rentas koklea menunjukkan bahawa skala vestibuli dan skala timpani berjalan di sepanjang kedua-dua belah duktus koklea (Rajah 6). Saluran koklea mengandungi beberapa organ Corti, yang menyalurkan gerakan gelombang dua skala menjadi isyarat saraf. Organ-organ Corti terletak di atas membran basilar, yang merupakan sisi saluran koklea yang terletak di antara organ Corti dan skala timpani. Apabila gelombang bendalir bergerak melalui skala vestibuli dan skala tympani, membran basilar bergerak di tempat tertentu, bergantung pada kekerapan gelombang. Gelombang frekuensi yang lebih tinggi menggerakkan kawasan selaput basilar yang berhampiran dengan pangkal koklea. Gelombang frekuensi rendah menggerakkan kawasan selaput basilar yang berdekatan dengan hujung koklea.

Rajah 6: Tiga ruang utama dalam koklea diserlahkan. Skala timpani dan skala vestibuli terletak pada kedua-dua sisi saluran koklea. Organ Corti, yang mengandungi sel rambut mekanoreseptor, bersebelahan dengan skala timpani, di mana ia terletak di atas membran basilar.

Organ Corti mengandungi sel rambut , yang dinamakan untuk stereocilia seperti rambut yang memanjang dari permukaan apikal sel (Rajah 7). Stereocilia ialah susunan struktur seperti mikrovili yang tersusun daripada yang paling tinggi kepada yang paling pendek. Gentian protein mengikat rambut bersebelahan bersama-sama dalam setiap tatasusunan, supaya susunan akan bengkok sebagai tindak balas kepada pergerakan membran basilar. Stereocilia memanjang dari sel rambut ke membran tektorial di atasnya, yang dilekatkan secara medial pada organ Corti. Apabila gelombang tekanan dari skala menggerakkan membran basilar, membran tektorial menggelongsor melintasi stereocilia. Ini membengkokkan stereocilia sama ada ke arah atau menjauhi ahli tertinggi setiap tatasusunan. Apabila stereocilia membengkok ke arah anggota tertinggi dalam susunannya, ketegangan dalam penambatan protein membuka saluran ion dalam membran sel rambut. Ini akan mendepolarisasi membran sel rambut, mencetuskan impuls saraf yang bergerak ke bawah gentian saraf aferen yang melekat pada sel rambut. Apabila stereocilia membengkok ke arah ahli terpendek dalam tatasusunan mereka, ketegangan pada tethers mengendur dan saluran ion tertutup. Apabila tiada bunyi, dan stereocilia berdiri tegak, sedikit ketegangan masih wujud pada tethers, mengekalkan potensi membran sel rambut sedikit depolarized.

Rajah 7: Sel rambut ialah mekanoreseptor dengan susunan stereocilia yang muncul dari permukaan apikalnya. Stereocilia ditambat bersama oleh protein yang membuka saluran ion apabila tatasusunan dibengkokkan ke arah ahli tertinggi tatasusunan mereka, dan ditutup apabila tatasusunan itu dibengkokkan ke arah ahli tatasusunan mereka yang paling pendek.

Rajah 8: LM × 412. (Mikrograf disediakan oleh Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Seperti yang dinyatakan di atas, kawasan tertentu membran basilar hanya akan bergerak jika bunyi yang masuk berada pada frekuensi tertentu. Kerana membran tektorial hanya bergerak di mana membran basilar bergerak, sel rambut di rantau ini juga hanya akan bertindak balas kepada bunyi frekuensi khusus ini. Oleh itu, apabila kekerapan bunyi berubah, sel rambut yang berbeza diaktifkan di sepanjang membran basilar. Koklea mengekod rangsangan pendengaran untuk frekuensi antara 20 dan 20,000 Hz, iaitu julat bunyi yang boleh dikesan oleh telinga manusia. Unit Hertz mengukur frekuensi gelombang bunyi dari segi kitaran yang dihasilkan sesaat. Frekuensi serendah 20 Hz dikesan oleh sel rambut di puncak, atau hujung, koklea. Kekerapan dalam julat yang lebih tinggi iaitu 20 KHz dikodkan oleh sel rambut di pangkal koklea, berhampiran dengan tingkap bulat dan bujur (Rajah 9). Kebanyakan rangsangan pendengaran mengandungi campuran bunyi pada pelbagai frekuensi dan keamatan (diwakili oleh amplitud gelombang bunyi). Sel-sel rambut di sepanjang saluran koklea, yang masing-masing sensitif kepada frekuensi tertentu, membenarkan koklea memisahkan rangsangan pendengaran mengikut kekerapan, sama seperti prisma memisahkan cahaya yang boleh dilihat kepada warna komponennya.

Rajah 9: Gelombang bunyi berdiri yang dihasilkan dalam koklea oleh pergerakan tingkap bujur memesongkan membran basilar berdasarkan frekuensi bunyi. Oleh itu, sel-sel rambut di pangkal koklea diaktifkan hanya oleh frekuensi tinggi, manakala sel-sel di puncak koklea diaktifkan hanya oleh frekuensi rendah.

Tonton video yang dipautkan di bawah untuk mengetahui lebih lanjut tentang cara struktur telinga menukar gelombang bunyi kepada isyarat saraf dengan menggerakkan &ldquohair,&rdquo atau stereocilia, saluran koklea. Lokasi tertentu di sepanjang panjang saluran mengekod frekuensi atau pic tertentu. Otak menafsirkan makna bunyi yang kita dengar sebagai muzik, pertuturan, bunyi, dll. Struktur telinga manakah yang bertanggungjawab untuk penguatan dan pemindahan bunyi dari telinga luar ke telinga dalam?

Tonton video yang dipautkan di bawah untuk mengetahui lebih lanjut tentang telinga dalam dan melihat koklea dibuka, dengan pangkal di belakang imej dan puncak di hadapan.Panjang gelombang bunyi tertentu menyebabkan kawasan tertentu membran basilar bergetar, sama seperti kekunci piano menghasilkan bunyi pada frekuensi yang berbeza. Berdasarkan animasi, di manakah frekuensi&mdashdari nada tinggi ke rendah&mmenyebabkan aktiviti dalam sel rambut dalam saluran koklea?

Keseimbangan (Imbangan)

Bersama-sama dengan uji bakat, telinga dalam bertanggungjawab untuk mengekod maklumat tentang keseimbangan , deria keseimbangan. Mekanoreseptor&mdasha sel rambut yang serupa dengan stereocilia&mdashsens kedudukan kepala, pergerakan kepala dan sama ada badan kita sedang bergerak. Sel-sel ini terletak di dalam vestibule telinga dalam. Kedudukan kepala dirasai oleh utrikel dan sakulus, manakala pergerakan kepala dirasai oleh saluran separuh bulatan. Isyarat saraf yang dijana dalam ganglion vestibular dihantar melalui saraf vestibulocochlear ke batang otak dan cerebellum.

Utrikel dan sakulus kedua-duanya sebahagian besarnya terdiri daripada tisu makula (jamak = makula). Makula terdiri daripada sel rambut yang dikelilingi oleh sel sokongan. Stereocilia sel rambut memanjang menjadi gel likat yang dipanggil membran otolitik (Rajah 10). Di atas membran otolitik terdapat lapisan kristal kalsium karbonat, dipanggil otolith. Otolith pada asasnya menjadikan membran otolitik menjadi berat. Membran otolitik bergerak secara berasingan daripada makula sebagai tindak balas kepada pergerakan kepala. Mencondongkan kepala menyebabkan membran otolitik meluncur ke atas makula mengikut arah graviti. Membran otolitik yang bergerak, seterusnya, membengkokkan sterocilia, menyebabkan beberapa sel rambut menjadi depolarisasi apabila yang lain hiperpolarisasi. Kedudukan tepat kepala ditafsirkan oleh otak berdasarkan corak depolarisasi sel rambut.

Rajah 10: Makula dikhususkan untuk mengesan pecutan linear, seperti apabila graviti bertindak pada kepala senget, atau jika kepala mula bergerak dalam garis lurus. Perbezaan inersia antara stereocilia sel rambut dan membran otolitik di mana ia tertanam membawa kepada daya ricih yang menyebabkan stereocilia membengkok ke arah pecutan linear itu.

Terusan separuh bulatan ialah tiga sambungan seperti cincin pada ruang hadapan. Satu berorientasikan pada satah mendatar, manakala dua lagi berorientasikan pada satah menegak. Terusan menegak anterior dan posterior berorientasikan pada kira-kira 45 darjah berbanding dengan satah sagital (Rajah 11). Pangkal setiap saluran separuh bulatan, di mana ia bertemu dengan vestibul, bersambung ke kawasan yang diperbesarkan yang dikenali sebagai ampula. Ampula mengandungi sel-sel rambut yang bertindak balas kepada pergerakan putaran, seperti memusingkan kepala sambil menyebut &ldquono.&rdquo Stereocilia sel-sel rambut ini memanjang ke dalam cupula , membran yang melekat pada bahagian atas ampula. Apabila kepala berputar dalam satah selari dengan saluran separuh bulatan, bendalir tertinggal, memesongkan kupula ke arah yang bertentangan dengan pergerakan kepala. Saluran separuh bulatan mengandungi beberapa ampulla, dengan beberapa berorientasikan mendatar dan yang lain berorientasikan menegak. Dengan membandingkan pergerakan relatif kedua-dua ampula mendatar dan menegak, sistem vestibular boleh mengesan arah kebanyakan pergerakan kepala dalam ruang tiga dimensi (3-D).

Rajah 11: Pergerakan pusingan kepala dikodkan oleh sel-sel rambut di pangkal saluran separuh bulatan. Apabila salah satu saluran bergerak dalam lengkok dengan kepala, cecair dalaman bergerak ke arah yang bertentangan, menyebabkan kupula dan stereocilia membengkok. Pergerakan dua saluran dalam satah menghasilkan maklumat tentang arah di mana kepala bergerak, dan pengaktifan semua enam saluran boleh memberikan petunjuk yang sangat tepat tentang pergerakan kepala dalam tiga dimensi.

Somatosensasi (Sentuh)

Somatosensasi dianggap sebagai deria umum, berbanding deria khas yang dibincangkan dalam bahagian ini. Somatosensasi ialah kumpulan modaliti deria yang dikaitkan dengan sentuhan, proprioception, dan interoception. Modaliti ini termasuk tekanan, getaran, sentuhan ringan, geli, gatal, suhu, sakit, proprioception, dan kinestesia. Ini bermakna reseptornya tidak dikaitkan dengan organ khusus, sebaliknya merebak ke seluruh badan dalam pelbagai organ. Kebanyakan reseptor somatosensori terletak di dalam kulit, tetapi reseptor juga terdapat dalam otot, tendon, kapsul sendi, ligamen, dan di dinding organ viseral.

Dua jenis isyarat somatosensori yang ditransduksi oleh hujung saraf bebas ialah sakit dan suhu. Kedua-dua modaliti ini menggunakan thermoreceptors dan nociceptors untuk memindahkan rangsangan suhu dan kesakitan, masing-masing. Reseptor suhu dirangsang apabila suhu tempatan berbeza daripada suhu badan. Sesetengah termoreceptor sensitif kepada hanya sejuk dan yang lain hanya panas. Nociception ialah sensasi rangsangan yang berpotensi merosakkan. Rangsangan mekanikal, kimia atau haba melebihi ambang yang ditetapkan akan menimbulkan sensasi yang menyakitkan. Tisu yang tertekan atau rosak mengeluarkan bahan kimia yang mengaktifkan protein reseptor dalam nosiseptor. Sebagai contoh, sensasi haba yang dikaitkan dengan makanan pedas melibatkan capsaicin, molekul aktif dalam lada panas. Molekul capsaicin mengikat saluran ion transmembran dalam nosiseptor yang sensitif kepada suhu melebihi 37°C. Dinamik pengikatan capsaicin dengan saluran ion transmembran ini adalah luar biasa kerana molekul kekal terikat untuk masa yang lama. Kerana ini, ia akan mengurangkan keupayaan rangsangan lain untuk menimbulkan sensasi kesakitan melalui nociceptor yang diaktifkan. Atas sebab ini, capsaicin boleh digunakan sebagai analgesik topikal, seperti dalam produk seperti Icy Hot&trade.

Jika anda menyeret jari anda merentasi permukaan bertekstur, kulit jari anda akan bergetar. Getaran frekuensi rendah sedemikian dirasai oleh mekanoreseptor yang dipanggil sel Merkel, juga dikenali sebagai mekanoreseptor kulit jenis I. Sel Merkel terletak di stratum basale epidermis. Tekanan dan getaran dalam ditransduksi oleh korpuskel berlapis (Pacinian), yang merupakan reseptor dengan hujung berkapsul yang terdapat jauh di dalam dermis, atau tisu subkutan. Sentuhan ringan ditransduksi oleh hujung berkapsul yang dikenali sebagai korpuskel sentuhan (Meissner). Folikel juga dibalut dengan plexus hujung saraf yang dikenali sebagai plexus folikel rambut. Ujung saraf ini mengesan pergerakan rambut di permukaan kulit, seperti ketika serangga mungkin berjalan di sepanjang kulit. Regangan kulit ditransduksi oleh reseptor regangan yang dikenali sebagai korpuskel bulbous. Korpuskel bulbous juga dikenali sebagai korpuskel Ruffini, atau mekanoreseptor kulit jenis II.

Reseptor somatosensori lain terdapat pada sendi dan otot. Reseptor regangan memantau regangan tendon, otot, dan komponen sendi. Sebagai contoh, pernahkah anda meregangkan otot anda sebelum atau selepas bersenam dan menyedari bahawa anda hanya boleh meregang sejauh ini sebelum otot anda kembali kejang kepada keadaan kurang regangan? Kekejangan ini adalah refleks yang dimulakan oleh reseptor regangan untuk mengelakkan koyakan otot. Reseptor regangan sedemikian juga boleh menghalang pengecutan otot yang berlebihan. Dalam tisu otot rangka, reseptor regangan ini dipanggil gelendong otot. Organ-organ tendon golgi juga memindahkan tahap regangan tendon. Korpuskel bulbous juga terdapat dalam kapsul sendi, di mana ia mengukur regangan dalam komponen sistem rangka dalam sendi. Jenis hujung saraf, lokasinya, dan rangsangan yang ditransduksikan dibentangkan dalam Jadual 1.

Jadual 1: Mekanoreseptor Somatosensasi

Nama Nama sejarah (eponim). lokasi Rangsangan
Hujung saraf bebas * Dermis, kornea, lidah, kapsul sendi, organ viseral Sakit, suhu, ubah bentuk mekanikal
Mekanoreseptor Cakera Merkel&rsquos Persimpangan epidermis&ndashdermal, membran mukosa Getaran frekuensi rendah (5&ndash15 Hz)
Korpuskel bulbous Ruffini&rsquos corpuscle Dermis, kapsul sendi Regangan
Korpuskel sentuhan Meissner&rsquos corpuscle Dermis papillary, terutamanya di hujung jari dan bibir Sentuhan ringan, getaran di bawah 50 Hz
Korpuskel berlapis Korpuskel Pacinian Dermis dalam, tisu subkutan Tekanan dalam, getaran frekuensi tinggi (sekitar 250 Hz)
Pleksus folikel rambut * Membungkus folikel rambut dalam dermis Pergerakan rambut
gelendong otot * Selaras dengan gentian otot rangka Penguncupan dan regangan otot
Organ regangan tendon Organ tendon golgi Selaras dengan tendon

*Tiada nama eponim yang sepadan.

Penglihatan

Penglihatan adalah deria penglihatan khas yang berdasarkan transduksi rangsangan cahaya yang diterima melalui mata. Mata terletak di dalam kedua-dua orbit dalam tengkorak. Orbit tulang mengelilingi bola mata, melindunginya dan menambat tisu lembut mata (Rajah 12). Kelopak mata, dengan sebatan di tepi utamanya, membantu melindungi mata daripada melecet dengan menyekat zarah yang mungkin hinggap di permukaan mata. Permukaan dalam setiap tudung adalah selaput nipis yang dikenali sebagai konjunktiva palpebra. Konjunktiva meluas ke kawasan putih mata (sklera), menyambung kelopak mata ke bola mata. Air mata dihasilkan oleh kelenjar lacrimal, terletak di bawah tepi sisi hidung. Air mata yang dihasilkan oleh kelenjar ini mengalir melalui saluran lakrimal ke sudut medial mata, di mana air mata mengalir di atas konjunktiva, membasuh zarah asing.

Rajah 12: Mata terletak di dalam orbit dan dikelilingi oleh tisu lembut yang melindungi dan menyokong fungsinya. Orbit dikelilingi oleh tulang tengkorak tengkorak.

Pergerakan mata dalam orbit dicapai dengan penguncupan enam otot ekstraokular yang berasal dari tulang orbit dan dimasukkan ke dalam permukaan bola mata (Rajah 13). Empat daripada otot disusun pada titik kardinal di sekeliling mata dan dinamakan untuk lokasi tersebut. Mereka adalah rektus superior, rektus medial, rektus inferior, dan rektus sisi. Apabila setiap otot ini mengecut, mata untuk bergerak ke arah otot yang mengecut. Sebagai contoh, apabila rektus superior mengecut, mata berputar untuk melihat ke atas. Oblik superior berasal dari orbit posterior, berhampiran asal empat otot rektus. Walau bagaimanapun, tendon otot serong berbenang melalui sekeping rawan seperti takal yang dikenali sebagai trochlea. Tendon memasukkan secara serong ke permukaan atas mata. Sudut tendon melalui trochlea bermakna penguncupan oblik superior memutarkan mata secara medial. Otot oblik inferior berasal dari lantai orbit dan memasukkan ke dalam permukaan inferolateral mata. Apabila ia mengecut, ia memutarkan mata ke sisi, bertentangan dengan oblik superior. Putaran mata oleh dua otot serong adalah perlu kerana mata tidak sejajar dengan sempurna pada satah sagital. Apabila mata memandang ke atas atau ke bawah, mata juga mesti berputar sedikit untuk mengimbangi tarikan rektus atas pada kira-kira sudut 20 darjah, bukannya lurus ke atas. Perkara yang sama berlaku untuk rektus inferior, yang dikompensasikan oleh pengecutan oblik inferior. Otot ketujuh dalam orbit ialah levator palpebrae superioris, yang bertanggungjawab untuk menaikkan dan menarik balik kelopak mata atas, pergerakan yang biasanya berlaku serentak dengan ketinggian mata oleh rektus superior (lihat Rajah 12).

Otot ekstraokular dipersarafi oleh tiga saraf kranial. Rektus lateral, yang menyebabkan penculikan mata, dipersarafi oleh saraf abducens. Oblik superior dipersarafi oleh saraf troklear. Semua otot lain dipersarafi oleh saraf okulomotor, seperti levator palpebrae superioris. Nukleus motor saraf kranial ini bersambung ke batang otak, yang menyelaraskan pergerakan mata.

Rajah 13: Otot ekstraokular menggerakkan mata dalam orbit.

Mata itu sendiri adalah sfera berongga yang terdiri daripada tiga lapisan tisu. Lapisan paling luar ialah tunik berserabut, yang merangkumi sklera putih dan kornea jernih. Sklera merangkumi lima perenam permukaan mata, yang kebanyakannya tidak kelihatan, walaupun manusia adalah unik berbanding dengan banyak spesies lain kerana mempunyai banyak &ldquoputih mata&rdquo yang boleh dilihat (Rajah 14). Kornea lutsinar menutupi hujung anterior mata dan membenarkan cahaya masuk ke dalam mata. Lapisan tengah mata ialah tunik vaskular, yang kebanyakannya terdiri daripada koroid, badan ciliary, dan iris. Koroid adalah lapisan tisu penghubung yang sangat vaskularisasi yang menyediakan bekalan darah ke bola mata. Koroid terletak di belakang badan ciliary, struktur otot yang dilekatkan pada kanta oleh ligamen suspensori, atau gentian zonula. Kedua-dua struktur ini membengkokkan kanta, membolehkan ia memfokuskan cahaya pada bahagian belakang mata. Melapisi badan ciliary, dan boleh dilihat pada mata anterior, adalah iris &mdash bahagian berwarna mata. Iris ialah otot licin yang membuka atau menutup pupil, iaitu lubang di tengah mata yang membenarkan cahaya masuk. Iris mengecutkan pupil sebagai tindak balas kepada cahaya terang dan melebarkan pupil sebagai tindak balas kepada cahaya malap. Lapisan paling dalam mata ialah tunik saraf, atau retina, yang mengandungi tisu saraf yang bertanggungjawab untuk fotoresepsi.

Mata juga dibahagikan kepada dua rongga: rongga anterior dan rongga posterior. Rongga anterior ialah ruang antara kornea dan kanta, termasuk iris dan badan ciliary. Ia dipenuhi dengan cecair berair yang dipanggil aqueous humor. Rongga posterior ialah ruang di belakang kanta yang memanjang ke bahagian belakang bola mata dalaman, di mana retina terletak. Rongga posterior dipenuhi dengan cecair yang lebih likat yang dipanggil vitreous humor .

Retina terdiri daripada beberapa lapisan dan mengandungi sel khusus untuk pemprosesan awal rangsangan visual. Fotoreseptor (rod dan kon) mengubah potensi membran mereka apabila dirangsang oleh tenaga cahaya. Perubahan dalam potensi membran mengubah jumlah neurotransmitter yang dilepaskan oleh sel fotoreseptor ke sel bipolar di lapisan sinaptik luar. Ia adalah sel bipolar dalam retina yang menghubungkan fotoreseptor kepada sel ganglion retina (RGC) dalam lapisan sinaptik dalam. Di sana, sel amacrine juga menyumbang kepada pemprosesan retina sebelum potensi tindakan dihasilkan oleh RGC. Akson RGC, yang terletak di lapisan paling dalam retina, berkumpul di cakera optik dan meninggalkan mata sebagai saraf optik (lihat Rajah 14). Kerana akson ini melalui retina, tidak ada fotoreseptor di bahagian paling belakang mata, di mana saraf optik bermula. Ini mewujudkan &ldquobintik buta&rdquo dalam retina dan titik buta yang sepadan dalam medan visual kita.

Rajah 14: Sfera mata boleh dibahagikan kepada ruang anterior dan posterior. Dinding mata terdiri daripada tiga lapisan: tunik berserabut, tunik vaskular, dan tunik saraf. Di dalam tunik saraf terdapat retina, dengan tiga lapisan sel dan dua lapisan sinaptik di antaranya. Bahagian tengah retina mempunyai lekukan kecil yang dikenali sebagai fovea.

Perhatikan bahawa fotoreseptor dalam retina (rod dan kon) terletak di belakang akson, RGC, sel bipolar, dan saluran darah retina. Sebilangan besar cahaya diserap oleh struktur ini sebelum cahaya mencapai sel fotoreseptor. Walau bagaimanapun, di tengah tepat retina terdapat kawasan kecil yang dikenali sebagai fovea. Pada fovea, retina kekurangan sel penyokong dan saluran darah, dan hanya mengandungi fotoreseptor. Oleh itu, ketajaman penglihatan, atau ketajaman penglihatan, adalah paling hebat di fovea. Ini kerana fovea adalah tempat paling sedikit cahaya yang masuk diserap oleh struktur retina lain (lihat Rajah 14). Apabila seseorang bergerak ke mana-mana arah dari titik pusat retina ini, ketajaman penglihatan menurun dengan ketara. Di samping itu, setiap sel fotoreseptor fovea disambungkan kepada RGC tunggal. Oleh itu, RGC ini tidak perlu mengintegrasikan input daripada pelbagai fotoreseptor, yang mengurangkan ketepatan transduksi visual. Ke arah tepi retina, beberapa fotoreseptor menumpu pada RGC (melalui sel bipolar) sehingga nisbah 50 hingga 1. Perbezaan ketajaman penglihatan antara fovea dan retina periferi mudah dibuktikan dengan melihat terus pada perkataan di tengah. daripada perenggan ini. Rangsangan visual di tengah-tengah medan pandangan jatuh pada fovea dan berada dalam fokus paling tajam. Tanpa mengalihkan pandangan anda dari perkataan itu, perhatikan bahawa perkataan pada permulaan atau akhir perenggan tidak menjadi tumpuan. Imej dalam penglihatan persisian anda difokuskan oleh retina persisian, dan mempunyai bahagian tepi yang kabur dan kabur serta perkataan yang tidak dikenal pasti dengan jelas. Akibatnya, sebahagian besar fungsi saraf mata adalah berkaitan dengan menggerakkan mata dan kepala supaya rangsangan visual yang penting tertumpu pada fovea.

Cahaya yang jatuh pada retina menyebabkan perubahan kimia pada molekul pigmen dalam fotoreseptor, akhirnya membawa kepada perubahan dalam aktiviti RGC. Sel fotoreseptor mempunyai dua bahagian, segmen dalam dan segmen luar (Rajah 15). Segmen dalam mengandungi nukleus dan organel biasa lain sel, manakala segmen luar ialah kawasan khusus di mana fotoresepsi berlaku. Terdapat dua jenis fotoreseptor&mdashrod dan kon&mdashyang berbeza dalam bentuk segmen luarnya. Segmen luar berbentuk batang bagi fotoreseptor rod mengandungi timbunan cakera terikat membran yang mengandungi pigmen fotosensitif rhodopsin . Segmen luar berbentuk kon bagi fotoreseptor kon mengandungi pigmen fotosensitifnya dalam infoldings membran sel. Terdapat tiga fotopigmen kon, dipanggil opsin, yang masing-masing sensitif kepada panjang gelombang cahaya tertentu. Panjang gelombang cahaya nampak menentukan warnanya. Pigmen dalam mata manusia dikhususkan untuk melihat tiga warna asas yang berbeza: merah, hijau dan biru.

Rajah 15: (a) Semua fotoreseptor mempunyai segmen dalam yang mengandungi nukleus dan organel penting lain dan segmen luar dengan tatasusunan membran yang mengandungi molekul opsin fotosensitif. Segmen luar batang ialah bentuk kolumnar panjang dengan susunan cakera terikat membran yang mengandungi pigmen rhodopsin. Segmen luar kon adalah pendek, bentuk tirus dengan lipatan membran menggantikan cakera dalam rod. (b) Tisu retina menunjukkan lapisan padat nukleus rod dan kon. LM × 800. (Mikrograf disediakan oleh Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Pada peringkat molekul, rangsangan visual menyebabkan perubahan dalam molekul fotopigmen yang membawa kepada perubahan dalam potensi membran sel fotoreseptor. Satu unit cahaya dipanggil foton, yang diterangkan dalam fizik sebagai satu paket tenaga dengan sifat zarah dan gelombang. Tenaga foton diwakili oleh panjang gelombangnya, dengan setiap panjang gelombang cahaya kelihatan sepadan dengan warna tertentu. Cahaya yang boleh dilihat ialah sinaran elektromagnet dengan panjang gelombang antara 380 dan 720 nm. Panjang gelombang sinaran elektromagnet yang lebih panjang daripada 720 nm jatuh ke dalam julat inframerah, manakala panjang gelombang yang lebih pendek daripada 380 nm jatuh ke dalam julat ultraungu.Cahaya dengan panjang gelombang 380 nm berwarna biru manakala cahaya dengan panjang gelombang 720 nm berwarna merah gelap. Semua warna lain jatuh antara merah dan biru pada pelbagai titik sepanjang skala panjang gelombang.

Pigmen opsin sebenarnya adalah protein transmembran yang mengandungi kofaktor yang dikenali sebagai retina. Retina ialah molekul hidrokarbon yang berkaitan dengan vitamin A. Apabila foton terkena retina, rantai hidrokarbon panjang molekul itu diubah secara biokimia. Khususnya, foton menyebabkan beberapa karbon terikat dua dalam rantai bertukar daripada a cis kepada a trans konformasi. Proses ini dipanggil fotoisomerisasi. Sebelum berinteraksi dengan foton, karbon ikatan dwi fleksibel retina&rsquos berada di dalam cis konformasi. Molekul ini dirujuk sebagai 11-cis-retinal. Foton yang berinteraksi dengan molekul menyebabkan karbon terikat dua yang fleksibel bertukar kepada trans- konformasi, membentuk semua-trans-retinal, yang mempunyai rantai hidrokarbon lurus (Rajah 16).

Perubahan bentuk retina dalam fotoreseptor memulakan transduksi visual dalam retina. Pengaktifan protein retina dan opsin menghasilkan pengaktifan protein G. Protein G mengubah potensi membran sel fotoreseptor, yang kemudiannya melepaskan lebih sedikit neurotransmitter ke lapisan sinaptik luar retina. Sehingga molekul retina ditukar kembali kepada 11-cis-bentuk retina, opsin tidak boleh bertindak balas kepada tenaga cahaya, yang dipanggil pelunturan. Apabila sekumpulan besar fotopigmen dilunturkan, retina akan menghantar maklumat seolah-olah maklumat visual yang bertentangan sedang dilihat. Selepas kilatan cahaya terang, imej selepas biasanya dilihat dalam keadaan negatif. Fotoisomerisasi diterbalikkan oleh satu siri perubahan enzimatik supaya retina bertindak balas kepada lebih banyak tenaga cahaya.

Rajah 16: Molekul retina mempunyai dua isomer, (a) satu sebelum foton berinteraksi dengannya dan (b) satu yang diubah melalui fotoisomerisasi.

Opsin adalah sensitif kepada panjang gelombang cahaya yang terhad. Rhodopsin, fotopigmen dalam rod, paling sensitif kepada cahaya pada panjang gelombang 498 nm. Tiga opsin warna mempunyai sensitiviti puncak 564 nm, 534 nm, dan 420 nm sepadan secara kasar dengan warna utama merah, hijau dan biru (Rajah 17). Penyerapan rhodopsin dalam rod adalah lebih sensitif daripada dalam opsin kon secara khusus, rod sensitif terhadap penglihatan dalam keadaan cahaya malap, dan kon adalah sensitif kepada keadaan yang lebih terang. Dalam cahaya matahari biasa, rhodopsin akan sentiasa dilunturkan semasa kon aktif. Di dalam bilik yang gelap, tidak ada cahaya yang mencukupi untuk mengaktifkan opsin kon, dan penglihatan bergantung sepenuhnya pada rod. Rod sangat sensitif kepada cahaya sehingga satu foton boleh menghasilkan potensi tindakan daripada rod&rsquos RGC yang sepadan.

Tiga jenis opsin kon, yang sensitif kepada panjang gelombang cahaya yang berbeza, memberikan kita penglihatan warna. Dengan membandingkan aktiviti tiga kon yang berbeza, otak boleh mengekstrak maklumat warna daripada rangsangan visual. Contohnya, cahaya biru terang yang mempunyai panjang gelombang kira-kira 450 nm akan mengaktifkan kon &ldquored&rdquo secara minimum, kon &ldquohijau&rdquo sedikit dan kon &ldquobiru&rdquo kebanyakannya. Pengaktifan relatif tiga kon yang berbeza dikira oleh otak, yang menganggap warna sebagai biru. Walau bagaimanapun, kon tidak boleh bertindak balas kepada cahaya berintensiti rendah, dan rod tidak dapat merasakan warna cahaya. Oleh itu, penglihatan cahaya malap kami ialah&mdashin essence&mdashin skala kelabu. Dalam erti kata lain, di dalam bilik gelap, semuanya kelihatan seperti warna kelabu. Jika anda berfikir bahawa anda boleh melihat warna dalam gelap, kemungkinan besar kerana otak anda tahu apa warna sesuatu dan bergantung pada ingatan itu.

Rajah 17: Membandingkan kepekaan puncak dan spektrum penyerapan bagi empat fotopigmen menunjukkan bahawa ia paling sensitif kepada panjang gelombang tertentu.

Tonton video yang dipautkan di bawah untuk mengetahui lebih lanjut tentang bahagian melintang melalui otak yang menggambarkan laluan visual dari mata ke korteks oksipital. Separuh pertama laluan adalah unjuran dari RGC melalui saraf optik ke nukleus geniculate sisi dalam talamus di kedua-dua belah. Gentian pertama dalam laluan ini bersinaps pada sel thalamic yang kemudiannya mengunjur ke korteks visual dalam lobus oksipital tempat &ldquoseeing,&rdquo atau persepsi visual, berlaku. Video ini memberikan gambaran ringkas sistem visual dengan menumpukan pada laluan dari mata ke lobus oksipital. Video itu membuat kenyataan (pada 0:45) bahawa &ldquo sel khusus dalam retina dipanggil sel ganglion menukarkan sinar cahaya kepada isyarat elektrik.&rdquo Apakah aspek pemprosesan retina yang dipermudahkan oleh pernyataan itu? Terangkan jawapan anda.

Saraf Deria

Sebaik sahaja mana-mana sel deria mengubah rangsangan menjadi impuls saraf, impuls itu perlu bergerak sepanjang akson untuk mencapai CNS. Dalam kebanyakan deria khas, akson yang meninggalkan reseptor deria mempunyai susunan topografi, bermakna lokasi reseptor deria berkaitan dengan lokasi akson dalam saraf. Sebagai contoh, dalam retina, akson daripada RGC dalam fovea terletak di tengah-tengah saraf optik, di mana ia dikelilingi oleh akson daripada RGC yang lebih periferi.

Saraf Tulang Belakang

Secara amnya, saraf tulang belakang mengandungi akson aferen daripada reseptor deria di pinggir, seperti dari kulit, bercampur dengan akson eferen yang bergerak ke otot atau organ efektor lain. Apabila saraf tunjang menghampiri saraf tunjang, ia berpecah kepada akar dorsal dan ventral. Akar dorsal mengandungi hanya akson neuron deria, manakala akar ventral hanya mengandungi akson neuron motor. Beberapa cabang akan bersinaps dengan neuron tempatan dalam ganglion akar dorsal, tanduk posterior (dorsal), atau bahkan tanduk anterior (ventral), pada tahap saraf tunjang di mana ia masuk. Cawangan lain akan bergerak dalam jarak yang singkat ke atas atau ke bawah tulang belakang untuk berinteraksi dengan neuron di peringkat lain saraf tunjang. Cawangan juga boleh bertukar menjadi lajur posterior (dorsal) jirim putih untuk berhubung dengan otak. Demi kemudahan, kami akan menggunakan istilah ventral dan dorsal merujuk kepada struktur dalam saraf tunjang yang merupakan sebahagian daripada laluan ini. Ini akan membantu untuk menggariskan hubungan antara komponen yang berbeza. Lazimnya, sistem saraf tulang belakang yang bersambung ke otak adalah kontralateral, di mana bahagian kanan badan disambungkan ke bahagian kiri otak dan bahagian kiri badan ke bahagian kanan otak.

Saraf kranial

Saraf kranial menyampaikan maklumat deria tertentu dari kepala dan leher terus ke otak. Untuk sensasi di bawah leher, bahagian kanan badan disambungkan ke bahagian kiri otak dan bahagian kiri badan ke bahagian kanan otak. Manakala maklumat tulang belakang adalah kontralateral, sistem saraf kranial kebanyakannya ipsilateral, bermakna saraf kranial di sebelah kanan kepala disambungkan ke bahagian kanan otak. Sesetengah saraf kranial hanya mengandungi akson deria, seperti saraf penciuman, optik, dan vestibulocochlear. Saraf kranial lain mengandungi kedua-dua akson deria dan motor, termasuk saraf trigeminal, muka, glossopharyngeal, dan vagus (namun, saraf vagus tidak dikaitkan dengan sistem saraf somatik). Deria umum somatosensasi untuk muka bergerak melalui sistem trigeminal.

Semakan Bab

Deria adalah penghidu (bau), gustation (rasa), somatosensasi (sensasi yang berkaitan dengan kulit dan badan), audisi (pendengaran), keseimbangan (keseimbangan), dan penglihatan. Dengan pengecualian somatosensasi, senarai ini mewakili deria khas, atau sistem badan yang dikaitkan dengan organ tertentu seperti lidah atau mata. Somatosensasi tergolong dalam deria umum, iaitu struktur deria yang diedarkan ke seluruh badan dan di dinding pelbagai organ. Deria khas semuanya sebahagian besarnya daripada sistem saraf somatik kerana ia secara sedar dilihat melalui proses serebrum, walaupun beberapa deria khas menyumbang kepada fungsi autonomi. Deria am boleh dibahagikan kepada somatosensasi, yang biasanya dianggap sebagai sentuhan, tetapi termasuk sentuhan, tekanan, getaran, suhu, dan persepsi kesakitan. Deria am juga termasuk deria visceral, yang berasingan daripada fungsi sistem saraf somatik kerana ia biasanya tidak naik ke tahap persepsi sedar.

Sel-sel yang memindahkan rangsangan deria ke dalam isyarat elektrokimia sistem saraf dikelaskan berdasarkan aspek struktur atau fungsi sel. Klasifikasi struktur adalah sama ada berdasarkan anatomi sel yang berinteraksi dengan rangsangan (penghujung saraf bebas, penghujung berkapsul, atau sel reseptor khusus), atau di mana sel terletak relatif kepada rangsangan (interoceptor, exteroceptor, proprioceptor). Ketiga, klasifikasi berfungsi adalah berdasarkan bagaimana sel memindahkan rangsangan menjadi isyarat saraf. Kemoreseptor bertindak balas terhadap rangsangan kimia dan merupakan asas untuk penghidu dan gustation. Berkaitan dengan kemoreseptor ialah osmoreseptor dan nosiseptor untuk keseimbangan cecair dan penerimaan kesakitan, masing-masing. Mekanoreseptor bertindak balas kepada rangsangan mekanikal dan merupakan asas bagi kebanyakan aspek somatosensasi, serta menjadi asas uji bakat dan keseimbangan dalam telinga dalam. Termoreseptor sensitif kepada perubahan suhu, dan fotoreseptor sensitif kepada tenaga cahaya.

Saraf yang menyampaikan maklumat deria dari pinggir ke CNS adalah sama ada saraf tunjang, disambungkan ke saraf tunjang, atau saraf kranial, disambungkan ke otak. Saraf tulang belakang mempunyai populasi gentian bercampur ada yang gentian motor dan ada yang deria. Gentian deria bersambung ke saraf tunjang melalui akar dorsal, yang melekat pada ganglion akar dorsal. Maklumat deria dari badan yang disalurkan melalui saraf tunjang akan mengunjur ke bahagian otak yang bertentangan untuk diproses oleh korteks serebrum. Saraf kranial boleh menjadi gentian deria yang ketat, seperti saraf olfaktori, optik, dan vestibulokoklear, atau saraf deria dan motor bercampur, seperti saraf trigeminal, muka, glossopharyngeal dan vagus. Saraf kranial disambungkan ke bahagian otak yang sama dari mana maklumat deria berasal.


Bioteknologi dan Masa Depan Penjagaan Kesihatan Pendengaran: Temu bual dengan Carl LeBel, PhD, Ketua Pegawai Pembangunan, Terapeutik Frekuensi

Penjagaan Kesihatan Pendengaran 2020 ialah lajur tempat kami meneroka kuasa di sebalik perubahan landskap dan gangguan yang memberi kesan kepada industri penjagaan kesihatan pendengaran. Walaupun kebanyakan perbincangan baru-baru ini mengenai gangguan dalam penjagaan kesihatan pendengaran dan industri pendengaran yang lebih luas telah tertumpu pada isu seperti OTC dan alat bantu pendengaran yang sesuai, sangat sedikit perhatian telah ditumpukan pada potensi kesan sektor bioteknologi dan farmaseutikal sepanjang dekad yang akan datang& #8211sektor yang telah menyaksikan lonjakan ketara dalam mendengar pelaburan R&D berkaitan sejak beberapa tahun lalu.

Minggu ini, Presiden dan Ketua Pegawai Eksekutif HHTM, Kevin Liebe, menemu bual Dr. Carl LeBel, Ketua Pegawai Pembangunan di Frequency Therapeutics, untuk membincangkan pendekatan baru syarikat itu untuk merawat kehilangan pendengaran sensorineural. Syarikat itu kini dalam percubaan klinikal Fasa 2a dengan rawatan barunya, FX-322, yang telah menunjukkan janji yang ketara dalam ujian terdahulu, mendapati peningkatan dalam ambang pendengaran dan juga penggandaan markah pengecaman perkataan dalam sesetengah pesakit.

KL: Terapi Frekuensi nampaknya mempunyai salah satu pendekatan yang paling menjanjikan untuk merawat kehilangan pendengaran sensorineural. Bolehkah anda memberikan penjelasan ringkas tentang apa itu FX-322 dan bagaimana ia berpotensi merawat kehilangan pendengaran?

CL: Saya fikir untuk memahami FX-322, kita perlu terlebih dahulu memahami masalah yang sedang kita tangani. Seperti yang anda ketahui, kehilangan pendengaran kerap berlaku apabila sel rambut dalam koklea rosak atau musnah – dan ini boleh berlaku melalui pendedahan kepada bunyi yang berlebihan, penuaan, jangkitan virus atau bakteria, atau pendedahan kepada ubat-ubatan tertentu yang toksik kepada sel rambut. Sebaik sahaja sel-sel rambut deria ini rosak pada manusia, mereka tidak menjana semula (seperti yang berlaku pada spesies lain). Kehilangan sel-sel ini dikaitkan dengan kehilangan pendengaran kekal.

FX-322 ialah gabungan dua ubat molekul kecil proprietari, dihantar secara tempatan ke telinga, yang direka bentuk untuk bekerjasama untuk mengaktifkan sel progenitor yang tidak aktif dalam koklea di telinga dalam (sel progenitor ialah sel stem yang telah diprogramkan terlebih dahulu. untuk aktiviti tertentu - dalam kes ini untuk mengembangkan sel rambut deria).

Dalam Fasa 1/2, kajian keselamatan dua buta, terkawal plasebo, berbilang pesakit dengan kehilangan pendengaran sederhana hingga sederhana teruk, menunjukkan peningkatan yang ketara secara statistik dalam ukuran kejelasan utama - termasuk empat pesakit yang menunjukkan menggandakan dalam skor pengiktirafan perkataan mereka - mewujudkan "isyarat" pendengaran yang mungkin mencadangkan kembalinya beberapa pendengaran dalam pesakit ini. Peningkatan dalam skor nada tulen juga dilihat pada pesakit tertentu pada frekuensi yang lebih tinggi, termasuk peningkatan 10dB pada 8000Hz. Ini adalah kali pertama data jenis ini ditunjukkan.

Dengan peningkatan bunyi alam sekitar, kami percaya langkah kejelasan ini adalah kritikal. Walaupun peranti pendengaran yang membantu meningkatkan kelantangan adalah standard penjagaan untuk pesakit kehilangan pendengaran, kami percaya keperluan klinikal untuk pendengaran yang sihat adalah sekitar kebolehfahaman - keupayaan untuk menala, menapis dan memahami pertuturan dan bunyi dengan jelas. Meningkatkan pengecaman perkataan dan bunyi, terutamanya dalam persekitaran yang bising, boleh menjadi sangat bermakna kepada pesakit.

KL: Apakah peringkat pembangunan FX-322 hari ini?

CL: Kami sedang menilai FX-322 dalam percubaan klinikal Fasa 2a. Kajian fasa 2a dijalankan untuk membantu memahami dos, jadual dos, populasi pesakit dan titik akhir - komponen utama yang boleh dicirikan jika ubat berfungsi, populasi berpotensi untuk ubat dan magnitud manfaat klinikal yang ditunjukkan.

Seperti kajian Fasa 1/2, Fasa 2a ialah ujian dua buta, terkawal plasebo dan pesakit telah pun didiagnosis dengan kehilangan pendengaran yang dianggap stabil. Ini adalah kunci, kerana dipercayai bahawa apabila kehilangan pendengaran stabil, ia tidak pulih. Bagi setiap pesakit, kami tahu dengan tepat berapa banyak defisit yang mereka ada dalam fungsi pendengaran mereka apabila mereka datang ke dalam kajian kami.

Peserta kajian akan dirawat selama satu bulan dan dipantau untuk hasil berdasarkan titik akhir untuk tambahan enam bulan selepas rawatan. Kami memilih dengan teliti setiap komponen ini dalam reka bentuk percubaan kami untuk membantu kami memahami bukan sahaja cara FX-322 berfungsi dan juga sejauh mana kami melihat peningkatan pendengaran pada pesakit yang dirawat dengan ubat tersebut.

Kami merancang untuk melaporkan data teratas daripada kajian Fasa 2a ini pada separuh kedua 2020. Harapan kami ialah dengan data ini, kami akan terus menunjukkan isyarat pendengaran yang kami lihat dalam kajian Fasa 1/2, dengan lebih baik menentukan potensi produk dan maklumkan langkah seterusnya. Kami juga melihat tinnitus dan langkah kualiti hidup – dan kerana dalam kajian Fasa 1/2 kami, kami melihat peningkatan nada tulen dalam frekuensi yang lebih tinggi, kami mengukur pendengaran pesakit sehingga 16 kHz (ujian pendengaran standard biasanya sehingga 8 kHz ). Ini penting kerana kehilangan pendengaran biasanya bermula pada frekuensi tinggi – dan banyak keupayaan kita untuk memahami perkataan bergantung pada keupayaan kita untuk mendengar pada frekuensi yang lebih tinggi tersebut.

KL: Berapa lamakah masa yang diambil untuk rawatan baru, seperti FX-322, untuk diluluskan oleh FDA dan agensi kawal selia lain?

CL: Pembangunan dadah sentiasa proses berbilang tahun. Kami tidak boleh mengatakan dengan tepat berapa lama masa yang diperlukan. Kami berada dalam percubaan klinikal kedua kami di A.S. dan berdasarkan keputusan percubaan ini kami akan menentukan laluan ke hadapan dengan lebih baik. Tetapi apa yang boleh saya katakan ialah kami sangat teruja dengan potensi FX-322 dan kami berharap dapat meneroka potensi itu secepat dan bertanggungjawab yang kami boleh.

KL: Katakan pada masa hadapan bahawa FX-322 menerima semua kelulusan kawal selia yang diperlukan untuk merawat kehilangan pendengaran, bagaimana anda membayangkan perjalanan pesakit daripada diagnosis ke rawatan?

CL: Ini adalah soalan penting dan kawasan di mana kami menghabiskan banyak masa untuk memahaminya. Kami pastinya percaya bahawa kedua-dua ENT dan pakar audiologi akan memainkan peranan yang berterusan dan kritikal sepanjang perjalanan, tetapi banyak yang perlu kami pelajari tentang profil FX-322 sebelum kami boleh menjawabnya dengan pasti.

KL: Lima atau sepuluh tahun lalu, nampaknya tidak banyak syarikat atau penyelidik yang melabur secara besar-besaran dalam bidang ini. Mengapakah kita melihat begitu banyak syarikat pemula dan syarikat farmaseutikal terlibat dalam merawat kehilangan pendengaran?

CL: Ini adalah masa yang sangat mengujakan dalam ruang pendengaran dengan kemajuan yang ketara dalam pemahaman biologi yang mendasari - dan kini sains untuk menangani biologi asas itu sedang mengejar.

Pada masa yang sama, memandangkan kami mempunyai badan penyelidikan yang semakin berkembang tentang kehilangan pendengaran, kehilangan pendengaran telah menjadi wabak. Kini terdapat peningkatan kesedaran tentang magnitud kehilangan pendengaran dan potensi kesan bukan sahaja kepada kualiti hidup tetapi juga kepada masyarakat. Kehilangan pendengaran telah terbukti mempunyai komorbiditi yang ketara seperti kemurungan, demensia dan penurunan kognitif. Dengan peningkatan pendedahan kepada faktor persekitaran, kehilangan pendengaran bukan lagi keadaan yang memberi kesan terutamanya kepada populasi yang semakin tua dan semakin menjadi keadaan yang memberi kesan kepada golongan muda. Ia benar-benar fenomena global dan malangnya berkembang – dan pada masa ini tiada terapi yang diluluskan untuk memulihkan fungsi pendengaran.

Hari ini, selepas beberapa dekad penyelidikan, kami mempunyai pemahaman yang lebih baik tentang hubungan antara patologi pendengaran dan kehilangan pendengaran yang terhasil. Sebagai contoh, dalam kehilangan pendengaran sensorineural (SNHL), kita tahu subjek dengan SNHL telah kehilangan sejumlah besar sel rambut deria mereka. Dengan itu, kami membuat perkaitan antara perkara yang kami percaya FX-322 lakukan – mengaktifkan progenitor, dan pembahagian sel yang membawa kepada pembentukan sel rambut deria baharu– dengan biologi asas yang mengakibatkan kehilangan pendengaran pesakit.

Ini adalah pendekatan yang unik dalam bidang ini. Sesetengah organisasi telah cuba menggunakan pendekatan terapi gen, manakala yang lain menggunakan molekul tunggal program tersebut menggunakan pendekatan yang dipanggil trans-differentiation: pada asasnya menjadikan sel progenitor bertukar menjadi sel rambut. Itu bukan cara alam semula jadi untuknya berlaku.

KL: Sama ada ia adalah farmaseutikal, berasaskan terapi gen atau beberapa pendekatan lain, adakah anda percaya kami akan mempunyai pilihan rawatan terapeutik yang diluluskan oleh FDA untuk kehilangan pendengaran sensorineural dalam tempoh 5 tahun akan datang? Mengapa atau mengapa tidak?

CL: Saya percaya bahawa dalam dekad ini anda akan mencari terapi pertama untuk kehilangan pendengaran untuk diluluskan. Untuk siapa ia berfungsi, cara ia berfungsi, dan magnitud peningkatan masih belum dapat dilihat – tetapi itulah yang sedang kami usahakan.

KL: Frekuensi baru-baru ini telah berjaya IPO dan mengumpul lebih $80J.Bagaimanakah pembiayaan tambahan ini akan membantu mempercepatkan pembangunan FX-322 dan adakah ia memberikan kelebihan daya saing kepada pasukan anda berbanding syarikat permulaan lain dalam ruang ini?

IPO memberi kami sumber tambahan untuk membantu memajukan program pendengaran kami dan juga merupakan pengesahan bahawa orang lain berpendapat kami mempunyai teknologi dan pendekatan yang menjanjikan. Di samping itu, kami dapat membentuk perkongsian penting dengan Astellas Pharma yang menyediakan sumber tambahan, dan pembangunan klinikal global yang mendalam dan kepakaran komersil dengan fokus bersama dalam mengejar ubat regeneratif baru dalam ruang ENT.

SNHL memberi kesan kepada 90 peratus daripada semua orang yang mengalami kehilangan pendengaran dan pembiayaan ini membantu kami memberi tumpuan kepada usaha untuk membawa ke pasaran terapeutik pertama untuk SNHL secepat mungkin.

KL: Dr. LeBel, terima kasih kerana berkongsi pandangan anda dengan kami hari ini dan memberikan kami kemas kini tentang kemajuan yang Frekuensi buat ke arah membangunkan rawatan untuk kehilangan pendengaran sensorineural.

CL: Terima kasih atas peluang untuk membincangkan FX-322 dan pendekatan kami untuk membangunkan terapi untuk rawatan SNHL. Kami teruja dengan tahun hadapan dan potensi untuk membantu berjuta-juta orang yang mengalami kehilangan pendengaran

Carl LeBel, PhD, ialah Ketua Pegawai Pembangunan di Frequency Therapeutics, di mana beliau mengetuai pembangunan klinikal FX-322, calon produk berpotensi Frequency untuk rawatan kehilangan pendengaran sensorineural. Sebelum menyertai Frequency, Dr. LeBel berkhidmat sebagai Ketua Pegawai Saintifik di Otonomy Inc., dan sebelum itu menghabiskan 14 tahun bekerja dalam jawatan kepimpinan kanan R&D di Amgen. Beliau ialah felo saintifik American Academy of Otolaryngology, dan ahli penuh Persatuan Amerika untuk Kemajuan Sains dan Persatuan Toksikologi. Dr LeBel menerima B.S. dalam Kimia dari Universiti Detroit dan Ph.D. dalam Sains Bioperubatan/Toksikologi dari Northeastern University. Dr. LeBel juga merupakan pencipta bersama pelbagai paten dalam bidang penghantaran ubat untuk gangguan berkaitan otologi.

Kevin Liebe, AuD, ialah Presiden dan Ketua Pegawai Eksekutif Kesihatan Pendengaran & Perkara Teknologi (HHTM). Beliau juga berkhidmat sebagai Penasihat Saintifik kepada Neosensory, pengalaman perintis permulaan berasaskan Silicon Valley dalam pembesaran deria. Sebagai ahli audiologi, Kevin mempunyai pengalaman dalam pelbagai tetapan, termasuk amalan persendirian, ENT dan industri. Beliau ialah presiden dan ahli lembaga pengarah Akademi Audiologi Negeri Washington


Kandungan

Pesongan stereocilia sel rambut membuka saluran ion berpagar mekanikal yang membenarkan sebarang ion kecil bercas positif (terutamanya kalium dan kalsium) memasuki sel. [11] Tidak seperti kebanyakan sel aktif elektrik lain, sel rambut itu sendiri tidak menyalakan potensi tindakan. Sebaliknya, kemasukan ion positif daripada endolimfa dalam skala media menyahkutub sel, mengakibatkan potensi reseptor. Potensi reseptor ini membuka saluran kalsium berpagar voltan ion kalsium kemudian masuk ke dalam sel dan mencetuskan pembebasan neurotransmitter pada hujung basal sel. Neurotransmiter meresap merentasi ruang sempit antara sel rambut dan terminal saraf, di mana ia kemudiannya mengikat kepada reseptor dan dengan itu mencetuskan potensi tindakan dalam saraf. Dengan cara ini, isyarat bunyi mekanikal ditukar kepada isyarat saraf elektrik. Repolarisasi sel rambut dilakukan dengan cara yang istimewa. Perilymph dalam skala timpani mempunyai kepekatan ion positif yang sangat rendah. Kecerunan elektrokimia menjadikan ion positif mengalir melalui saluran ke perilimfa.

Sel rambut membocorkan Ca 2+ secara kronik. Kebocoran ini menyebabkan pelepasan tonik neurotransmitter ke sinaps. Adalah dipercayai bahawa pelepasan tonik inilah yang membolehkan sel rambut bertindak balas dengan begitu cepat sebagai tindak balas kepada rangsangan mekanikal. Kepantasan tindak balas sel rambut juga mungkin disebabkan oleh fakta bahawa ia boleh meningkatkan jumlah pelepasan neurotransmitter sebagai tindak balas kepada perubahan sekecil 100 μV dalam potensi membran. [12]

Sel rambut juga dapat membezakan tona melalui salah satu daripada dua kaedah. Kaedah pertama menggunakan resonans elektrik dalam membran basolateral sel rambut. Resonans elektrik untuk kaedah ini kelihatan sebagai ayunan yang dilembapkan potensi membran yang bertindak balas kepada nadi arus yang digunakan. Kaedah kedua menggunakan perbezaan tonotopik membran basilar. Perbezaan ini datang dari lokasi sel rambut yang berbeza. Sel rambut yang mempunyai resonans frekuensi tinggi terletak di hujung basal manakala sel rambut yang mempunyai resonans frekuensi yang jauh lebih rendah ditemui di hujung apikal epitelium. [13]

Dalam sel rambut luar mamalia, potensi reseptor yang berbeza-beza ditukar kepada getaran aktif badan sel. Tindak balas mekanikal kepada isyarat elektrik ini dinamakan elektromotiliti somatik [14] ia memacu variasi dalam panjang sel, disegerakkan kepada isyarat bunyi yang masuk, dan memberikan penguatan mekanikal melalui maklum balas kepada gelombang perjalanan. [15]

Sel rambut luar hanya terdapat pada mamalia. Walaupun sensitiviti pendengaran mamalia adalah serupa dengan kelas vertebrata lain, tanpa sel rambut luar berfungsi, sensitiviti berkurangan kira-kira 50 dB [ rujukan diperlukan ] . Sel rambut luar memanjangkan julat pendengaran kepada kira-kira 200 kHz dalam sesetengah mamalia marin. [16] Mereka juga telah meningkatkan selektiviti frekuensi (diskriminasi frekuensi), yang memberi manfaat khusus untuk manusia, kerana ia membolehkan pertuturan dan muzik yang canggih. Sel rambut luar berfungsi walaupun selepas simpanan selular ATP habis. [14]

Kesan sistem ini adalah untuk menguatkan bunyi senyap secara tidak linear lebih daripada yang besar supaya pelbagai tekanan bunyi boleh dikurangkan kepada julat anjakan rambut yang jauh lebih kecil. [17] Sifat penguatan ini dipanggil penguat koklea.

Biologi molekul sel rambut telah melihat kemajuan yang besar dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan pengenalpastian protein motor (prestin) yang mendasari elektromotiliti somatik dalam sel rambut luar. Fungsi Prestin telah terbukti bergantung pada isyarat saluran klorida dan ia dikompromi oleh tributyltin racun perosak marin biasa. Oleh kerana kelas biopencemar ini menumpukan rantaian makanan, kesannya dinyatakan dalam pemangsa marin teratas seperti orcas dan paus bergigi. [18]

Kemasukan ion kalsium memainkan peranan penting untuk sel rambut menyesuaikan diri dengan penguatan isyarat. Ini membolehkan manusia mengabaikan bunyi malar yang tidak lagi baru dan membolehkan kita menjadi akut kepada perubahan lain di sekeliling kita. Mekanisme penyesuaian utama datang daripada protein motor myosin-1c yang membolehkan penyesuaian perlahan, memberikan ketegangan untuk mepekakan saluran transduksi, dan juga mengambil bahagian dalam radas transduksi isyarat. [19] [20] Penyelidikan yang lebih terkini kini menunjukkan bahawa pengikatan sensitif kalsium bagi calmodulin kepada myosin-1c sebenarnya boleh memodulasi interaksi motor penyesuaian dengan komponen lain radas transduksi juga. [21] [22]

Penyesuaian Pantas: Semasa penyesuaian pantas, ion Ca 2+ yang memasuki stereocilium melalui saluran MET terbuka mengikat dengan pantas ke tapak pada atau berhampiran saluran dan mendorong penutupan saluran. Apabila saluran ditutup, ketegangan meningkat pada pautan hujung, menarik berkas ke arah yang bertentangan. [19] Penyesuaian pantas lebih menonjol dalam sel rambut pengesan bunyi dan pendengaran, bukannya dalam sel vestibular.

Penyesuaian Lambat: Model yang mendominasi mencadangkan bahawa penyesuaian perlahan berlaku apabila myosin-1c meluncur ke bawah stereocilium sebagai tindak balas kepada ketegangan yang meningkat semasa anjakan berkas. [19] Ketegangan berkurangan yang terhasil dalam pautan hujung membenarkan berkas itu bergerak lebih jauh ke arah yang bertentangan. Apabila ketegangan berkurangan, saluran ditutup, menghasilkan penurunan arus transduksi. [19] Penyesuaian perlahan adalah paling menonjol dalam sel rambut vestibular yang merasakan pergerakan ruang dan kurang dalam sel rambut koklea yang mengesan isyarat pendengaran. [20]

Neuron saraf pendengaran atau vestibulocochlear (saraf kranial kelapan) menginervasi sel rambut koklea dan vestibular. [23] Neurotransmiter yang dikeluarkan oleh sel rambut yang merangsang neurit terminal akson periferal neuron aferen (ke arah otak) dianggap sebagai glutamat. Pada persimpangan presinaptik, terdapat yang berbeza badan padat presinaptik atau reben. Badan padat ini dikelilingi oleh vesikel sinaptik dan dianggap membantu dalam pembebasan neurotransmitter yang cepat.

Innervation gentian saraf adalah lebih padat untuk sel rambut dalam daripada untuk sel rambut luar. Satu sel rambut dalaman dipersarafi oleh banyak gentian saraf, manakala gentian saraf tunggal menginervasi banyak sel rambut luar. Gentian saraf sel rambut dalam juga sangat banyak bermielin, yang berbeza dengan gentian saraf sel rambut luar yang tidak bermielin. Kawasan membran basilar yang membekalkan input kepada gentian saraf aferen tertentu boleh dianggap sebagai medan penerimaannya.

Unjuran eferen dari otak ke koklea juga memainkan peranan dalam persepsi bunyi. Sinaps eferen berlaku pada sel rambut luar dan pada akson aferen di bawah sel rambut dalam. Bouton terminal presinaptik diisi dengan vesikel yang mengandungi asetilkolin dan neuropeptida yang dipanggil peptida berkaitan gen kalsitonin. Kesan sebatian ini berbeza-beza, dalam beberapa sel rambut asetilkolin hiperpolarisasi sel, yang mengurangkan sensitiviti koklea secara tempatan.

Penyelidikan tentang pertumbuhan semula sel koklea boleh membawa kepada rawatan perubatan yang memulihkan pendengaran. Tidak seperti burung dan ikan, manusia dan mamalia lain secara amnya tidak mampu menumbuhkan semula sel-sel telinga dalam yang menukar bunyi kepada isyarat saraf apabila sel-sel tersebut rosak oleh usia atau penyakit. [7] [24] Penyelidik membuat kemajuan dalam terapi gen dan terapi sel stem yang mungkin membenarkan sel yang rosak dijana semula. Oleh kerana sel-sel rambut sistem pendengaran dan vestibular pada burung dan ikan telah didapati untuk menjana semula, keupayaan mereka telah dikaji dengan panjang lebar. [7] [25] Selain itu, sel rambut garis sisi, yang mempunyai fungsi mekanotransduksi, telah ditunjukkan untuk tumbuh semula dalam organisma, seperti ikan zebra. [26]

Penyelidik telah mengenal pasti gen mamalia yang biasanya bertindak sebagai suis molekul untuk menyekat pertumbuhan semula sel rambut koklea pada orang dewasa. [27] Gen Rb1 mengekod protein retinoblastoma, yang merupakan penekan tumor. Rb menghentikan sel daripada membahagi dengan menggalakkan keluarnya daripada kitaran sel. [28] [29] Bukan sahaja sel-sel rambut dalam hidangan kultur menjana semula apabila gen Rb1 dipadamkan, tetapi tikus yang dibiakkan untuk kehilangan gen itu menumbuhkan lebih banyak sel rambut daripada tikus kawalan yang mempunyai gen tersebut. Selain itu, protein landak sonik telah ditunjukkan untuk menyekat aktiviti protein retinoblastoma, dengan itu mendorong kemasukan semula kitaran sel dan pertumbuhan semula sel-sel baru. [30]

Perencat kitaran sel p27kip1 (CDKN1B) juga didapati menggalakkan pertumbuhan semula sel rambut koklea pada tikus berikutan pemadaman genetik atau tumbangkan dengan siRNA yang menyasarkan p27. [31] [32] Penyelidikan tentang penjanaan semula sel rambut mungkin membawa kita lebih dekat kepada rawatan klinikal untuk kehilangan pendengaran manusia yang disebabkan oleh kerosakan sel rambut atau kematian.


Rujukan

Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, dan Peter

Henrik Henriksön Lindeman. (2013). Kajian tentang Morfologi Kawasan Deria Alat Vestibular


Min‐Chuan Huang. Reseptor dan Transduksi isyarat.

Natasa Popovic. (2010). Reseptor Permukaan Sel. ResearchGate.

Seol Hee Im dan Paul H. Taghert. (2011). Ungkapan Reseptor PDF Mendedahkan Interaksi Langsung antara Pengayun Sirkadian dalam Drosophila. NCBI.


Tonton video: Цитоскелет - что это, строение, функции. Биология клетки (Oktober 2022).