Bilim insanları vücutta iki farklı soğuk algılayıcısı keşfetti

Vücudumuzun soğuğu hissetme biçimi, aslında çok daha karmaşık bir sistem üzerine kurulu. Félix Viana liderliğindeki araştırma ekibi, İspanya Ulusal Araştırma Konseyi ve Elche Miguel Hernández Üniversitesi'nin ortaklaşa yürüttüğü Sinir Bilimleri Enstitüsü'nde yaptığı çalışmada, vücudun soğuğu algılamak için tek bir yönteme güvenmediğini keşfetti. Bu bulgu, soğuk algılayıcısı sisteminin ne kadar sofistike olduğunu gösteriyor. Araştırma sonuçları yakın zamanda Acta Physiologica dergisinde yayımlanmış ve bilim insanlarının termal homeostaz anlayışını önemli ölçüde ilerletti.

Deri ve iç organlar farklı soğuk algılayıcıları kullanıyor

Soğuk algılayıcısı sisteminin temel farkı, doku türüne göre değişiyor. Deride, düşük sıcaklıklar esas olarak TRPM8 adı verilen bir iyon kanalı tarafından algılanıyor. Bu soğuk algılayıcısı, özellikle serin çevresel koşulları ve dış ortamdan gelen soğuk hava gibi uyarıları algılamaya çok uygun bir yapıya sahip. Buna karşılık, akciğerler ve mide dahil olmak üzere vücudun iç organları, sıcaklık düşüşlerini kaydetmek için TRPA1 olarak bilinen tamamen farklı bir soğuk algılayıcısına bağımlı. Bu iki soğuk algılayıcısının varlığı, vücudun çeşitli bölgelerinde sıcaklık değişimlerine karşı farklı tepkiler vermesini açıklıyor.

Neden buzlu hava ile soğuk içecek farklı hissediliyor?

Araştırmanın en ilginç bulgusu, bu ayrı algılama sistemlerinin neden derideki soğuğun hissinin, buzlu hava solumak veya çok soğuk bir içecek yutmak hissinden tamamen farklı olduğunu açıklaması. Farklı dokular, sıcaklık değişimlerini algılamak için farklı biyolojik yolları etkinleştiriyor. Félix Viana, bu konuda şöyle açıklama yapıyor: "Deri, çevresel soğuğu algılamamıza ve savunma davranışlarını uyarlamamıza olanak tanıyan özel algılayıcılarla donatılmıştır." Araştırmacı, vücudun içindeki soğuk algısının ise farklı duyusal devrelere ve moleküler reseptörlere bağlı olduğunu belirtiyor. Bu durum, iç düzenleme ve çevresel uyaranlara verilen yanıtlardaki daha derin fizyolojik rolünü yansıtıyor. Sonuç olarak, aynı soğuk uyarısı bile vücudun farklı bölgelerine ulaştığında, tamamen farklı sinirsel yolaklar aracılığıyla beyne iletiliyor.

Araştırmacılar soğuk algılayıcısını nasıl keşfetti?

Bu önemli farklılıkları ortaya koymak için araştırma ekibi, soğuk algılamasında yer alan duyusal nöronları doğrudan gözlemlemelerine olanak tanıyan hayvan modelleri kullanarak kapsamlı deneyler gerçekleştirdi. Bilim insanları, deriden ve başın yüzeyinden duyusal bilgi taşıyan trigeminal sinirden gelen nöronları, vagus sinirinden gelen nöronlarla karşılaştırdılar. Vagus siniri, beyin ile akciğerler ve sindirim sistemi gibi iç organlar arasındaki birincil duyusal bağlantı görevini üstleniyor. Ekip, bu nöronların kalsiyum görüntüleme ve elektrofizyolojik kayıtlar kullanarak sıcaklık değişimlerine nasıl tepki verdiğini ayrıntılı biçimde inceledi. Bu yöntemler, sinir aktivitesini gerçek zamanlı olarak izlemeyi mümkün kıldı ve araştırmacılara soğuk algılayıcısının işleyişi hakkında daha net bilgiler sundu.

Deneyler ayrıca belirli moleküler algılayıcıları bloke etmek için tasarlanmış ilaçları da içeriyordu. Bu farmakologik müdahaleler, araştırmacıların her nöron grubunda soğuğu algılamaktan hangi iyon kanallarının sorumlu olduğunu kesin biçimde belirlemelerine yardımcı oldu. Böylece, soğuk algılayıcısı sisteminin her bir bileşeninin spesifik rolü ortaya çıktı.