Vår känsel består av 16 typer av nervcelle r
En vanlig uppfattning är att det finns en specifik nervcell för varje typ av känsloförnimmelse, till exempel smärta, behaglig beröring eller kyla. Men en studie från flera universitet utmanat nu den bilden. Känselsinnet är troligen mer komplicerat än så.
Forskarna bakom studien har velat skapa en detaljerad atlas över olika nervceller som är inblandade i människans känselsinne. De har också velat jämföra med djur för att se likheter och skillnader.
– Vår studie ger en landskapsbild över människans känselsinne. I nästa steg vill vi göra porträtt av de olika typerna av nervceller som vi har identifierat, säger Håkan Olausson, professor vid Linköpings universitet.
16 typer av nervceller
En forskargrupp vid University of Pennsylvania gjorde först detaljerade analyser med hjälp av RNA-sekvensering. De kunde då gruppera nervcellerna efter deras genuttryck, alltså vilka gener som enskilda nervceller använder. På detta sätt kunde forskarna se att människor har 16 distinkta typer av nervceller.
Men hur hänger genuttrycket i olika typer av nervceller ihop med deras faktiska funktion? Om till exempel en nervcell producerar ett protein som kan detektera värme, innebär det då att den reagerar på värme?
För att besvara liknande frågor har forskare vid Linköpings universitet undersökt nervcellers funktion hos försökspersoner.
Med hjälp av en speciell metod, så kallad mikroneurografi, kan nervceller i huden utsättas för exempelvis temperatur, beröring eller vissa kemikalier. Forskarna kan då ”lyssna på” en enskild nervcell för att ta reda på om just den nervcellen reagerar och skickar signaler till hjärnan.
Nya upptäckter
Under experimenten gjorde forskarna upptäckter som inte varit möjliga utan kartläggningen av de olika nervcellstyperna.
En sådan upptäckt rör en typ av nervceller som svarar på behaglig beröring. Forskarna fann att denna celltyp också reagerar på värme och kapsaicin, ämnet som ligger bakom den upplevda hettan i chilipeppar.
Det är känt sedan tidigare att smärtnervceller reagerar på kapsaicin, men forskarna överraskades av att även beröringsnervceller svarade på sådan stimulering.
Stort kliv framåt för förståelse
Samma typ av nervcell reagerade också på kyla – trots att den inte producerar det hittills enda kända proteinet som känner av kyla. Fyndet kan inte förklaras av det som är känt om cellens maskineri. Det tyder på att det finns en annan mekanism för detektion av kyla, som ännu inte upptäckts.
– I tio år har vi lyssnat på nervsignalering i de här nervcellerna, men vi hade ingen aning om cellernas molekylära egenskaper. I den här studien ser vi både vilka proteiner de här nervcellerna producerar och vilken typ av stimulering de reagerar på, och vi kan koppla ihop det. Det är ett enormt kliv framåt, säger Håkan Olausson.
Nervsystemet mycket komplext
Ett annat exempel är en typ av snabbt ledande smärtnervcell, som visade sig reagera på icke-smärtsam kyla och mentol.
– Det finns en uppfattning att nervceller är väldigt specifika – att det finns en nervcell för kyla, en annan som känner av vibrationer och en tredje som reagerar på tryck och så vidare. Man pratar ofta om nervsystemet i sådana termer. Men vi ser nu att det är mycket mer komplicerat än så, säger Saad Nagi, universitetslektor vid Linköpings universitet.
Forskarna har jämfört människa med möss och makak, som är en primat, för att se skillnader. Det visade sig att många av de 16 typerna av nervceller är ganska lika mellan arterna.
Nervceller för smärta skiljer sig
Den största skillnaden mellan djur och människa fanns i snabbt ledande smärtnervceller. De reagerar på stimulering som kan orsaka skada. Jämfört med möss har människan många fler smärtnervceller av typen som skickar smärtsignaler till hjärnan med hög hastighet. Studien kan inte svara på varför det är så, men forskarna har en teori.
– Att smärta signaleras med mycket högre hastighet i människa jämfört med mus tror jag helt enkelt är en spegling av kroppsstorlek. I musen behövs inte så snabb nervsignalering. Men i människor är avstånden större och signalerna behöver skickas till hjärnan med högre hastighet för annars är du redan skadad innan du hinner reagera och akta dig, säger Håkan Olausson.
Studien är ett samarbete mellan forskargrupper på Karolinska institutet, University of Pennsylvania och Linköpings universitet.
Vetenskaplig studie:
Leveraging Deep Single-soma RNA Sequencing to Explore the Neural Basis of Human Somatosensation, Nature Neuroscience.
Press release www.forskning.se
Nyhetsinfo
www red DiabetologNytt
