In een baanbrekende vooruitgang in het begrijpen van de tastzin hebben wetenschappers van de Universiteit van Melbourne beelden vastgelegd die het meest gedetailleerde inzicht tot nu toe geven in hoe onze huid temperatuur waarneemt. Deze beelden, verkregen door een combinatie van geavanceerde beeldvormingstechnieken en computationele modellering, onthullen het ingewikkelde samenspel van zenuwcellen, bloedvaten en omringend weefsel waardoor we warme en koude sensaties kunnen waarnemen.

Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Neuroscience, maakte gebruik van een geavanceerde techniek genaamd "twee-fotonenmicroscopie" om de activiteit van individuele sensorische zenuwcellen in de huid van levende muizen te visualiseren. Deze techniek, gecombineerd met computationele modellering, stelde de onderzoekers in staat te volgen hoe veranderingen in de huidtemperatuur werden gedetecteerd en naar de hersenen werden doorgegeven.

Zoals verwacht lieten de beelden zien dat wanneer de huid werd blootgesteld aan hitte, de zenuwcellen signalen afvuurden die op een temperatuurstijging duidden, terwijl blootstelling aan kou signalen opwekte die op een temperatuurdaling duidden. De onderzoekers observeerden echter ook een verrassend niveau van complexiteit in de reacties van de zenuwcellen.

"We ontdekten dat de zenuwcellen niet alleen reageerden op de gemiddelde temperatuur van hun omgeving", legt hoofdonderzoeker professor David A. Steen uit. "In plaats daarvan waren ze gevoelig voor de snelheid waarmee de temperatuur veranderde, en reageerden ze verschillend, afhankelijk van of de temperatuur steeg of daalde."

Deze ingewikkelde gevoeligheid voor temperatuurdynamiek suggereert dat onze tastzin veel geavanceerder kan zijn dan eerder werd gedacht. Het duidt op de mogelijkheid dat we in de loop van de tijd subtiele temperatuurveranderingen kunnen detecteren, zoals de geleidelijke opwarming van een kopje koffie of de afkoeling van een briesje op een zomerdag.

Bovendien gaven de beelden inzicht in de rol van bloedvaten bij het reguleren van de huidtemperatuur. De onderzoekers merkten op dat de bloedvaten in de buurt van de zenuwcellen uitzetten als de huid werd blootgesteld aan hitte, waardoor er meer bloed naar het gebied kon stromen en het af kon koelen. Omgekeerd, wanneer de huid werd blootgesteld aan kou, vernauwden de bloedvaten, waardoor de bloedstroom werd beperkt en de lichaamswarmte werd behouden.

Door deze ingewikkelde interacties tussen zenuwcellen, bloedvaten en omringend weefsel bloot te leggen, verdiept het onderzoek ons ​​begrip van de tastzin. De bevindingen kunnen implicaties hebben voor de ontwikkeling van nieuwe therapieën om pijn en andere sensorische stoornissen te verlichten, maar ook voor het ontwerpen van materialen die optimaal thermisch comfort bieden in kleding, beddengoed en andere toepassingen.

Professor Steen concludeert:“Deze beelden bieden een ongekend inzicht in de ingewikkelde machinerie die ons in staat stelt de wereld om ons heen waar te nemen via onze tastzin. Het is een fascinerende blik in de complexe biologie die ten grondslag ligt aan ons vermogen om onze omgeving te voelen en ermee te interacteren. ."