science >> Wetenschap >  >> Chemie

Eenden bieden onderzoekers een unieke kans om menselijke aanraking te bestuderen

Een lichtmicroscoopopname van embryonale eendenbekhuid gekleurd met Tuj1-antilichamen om sensorische neuronen te labelen. Krediet:Slavische Bagriantsev

Als het loopt als een eend (of een gans of een zwaan), het kan voedsel in de modder vinden zonder het te zien of te ruiken. Deze watervogels zijn bedekt met een huid die veel lijkt op de gevoelige huid van onze handpalmen, en het kan voedsel voelen in modder en troebel water. Slavische Bagriantsev, Eva Schneider, en Evan Anderson van de Yale University doen onderzoek naar eendenhuid om meer te weten te komen over hoe onze tastzin werkt.

"We weten veel over hoe we zien, smaak, en ruiken, "Bagriantsev legde uit, "maar we weten eigenlijk niet veel over hoe aanraking werkt op moleculair niveau."

Ze zullen hun inzichten in de mechanica van aanraking presenteren op de 63e Biophysical Society Annual Meeting, te houden van 2 t/m 6 maart 2019 in Baltimore, Maryland.

Er is maar één molecuul, tot dusver, waarvan is vastgesteld dat het belangrijk is voor aanraking bij gewervelde dieren zoals mensen, muizen, en eenden, genaamd Piezo2. Het meeste van wat we weten over Piezo2 is afkomstig van onderzoek bij muizen, echter, de huid van een muis is meestal bedekt met haar, in tegenstelling tot de kale huid op onze handpalmen of lippen. Bagriantsev en zijn collega's besloten eenden te bestuderen, wiens rekeningen zijn bedekt met een kale huid zoals de onze, die hen ook kan helpen meer te leren over menselijke aanraking. eenden, ganzen, en zwanen zijn uniek onder watervogels omdat ze kieskeurig zijn over het voedsel dat ze eten - ze zouden dit niet kunnen doen zonder hun gespecialiseerde rekeningen.

Ze ontdekten dat de clusters van neuronen die verantwoordelijk zijn voor het voelen van aanraking, in een vergelijkbare dichtheid voorkomen in de snavel van eenden als in de handpalmen van mensen en primaten. Wanneer kleine krachten, zoals die kunnen worden gegenereerd door een kikkervisje dat wiebelt in troebel water, strek de neuronen in een eendenbek, Piezo2 opent en laat ionen in het neuron. Als er genoeg ionen binnenkomen, het neuron vuurt, een signaal naar de hersenen sturen om de eend te vertellen dat er beweging in de buurt is. Bagriantsev en collega's ontdekten dat eend Piezo2 meer ionen toelaat om het neuron binnen te gaan door langer open te blijven, vergeleken met muis Piezo2. Dit kleine verschil zorgt er waarschijnlijk voor dat een eendensnavel gevoeliger is voor aanraking dan de poot van een muis.

"Het lijkt erop dat eenden profiteerden van wat de meeste gewervelde dieren normaal gesproken hebben, zei Bagriantsev.

Piezo2 is waarschijnlijk niet het enige molecuul dat betrokken is bij aanraking. Muizen zonder Piezo2 hebben tactiele gebreken, maar zijn nog steeds in staat om aanrakingen te detecteren en door de wereld te navigeren, dus er moeten andere moleculen bij betrokken zijn. Bagriantsev en zijn collega's hopen dat de rekeningen van eenden hen zullen helpen de andere spelers te onthullen in de sensatie van aanraking.