Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 227: найдены нейроны приятных прикосновений
Информацию о мягких прикосновениях, которые вызывают приятные ощущения, переносит в мозг определенный тип нейронов, не покрытых миелиновой оболочкой. Более того, их нормальное функционирование необходимо для поддержания здоровых социальных взаимодействий. Подробная нейрофизиология чувственных удовольствий освещена в статье, опубликованной в журнале Science.
Этап поглаживания животных. Credit: Benlong Liu et al. / Science 2022
Сложно найти здорового человека, которому бы не нравились нежные касания, особенно со стороны близких людей. Но несмотря на то что тактильные пути уже достаточно неплохо изучены, исследователи до сих пор не установили точный тип клеток, которые информацию об этих прикосновениях переносят в мозг.
Во многих учебниках по физиологии описан путь тактильного ощущения, который от механорецепторов различного назначения передается по чувствительным волокнам нервов через задние корешки в спинной мозг и оттуда по трактам заднего канатика поднимается в таламус. Из таламуса сигнал отправляется в центральный аппарат анализа тактильных ощущений – постцентральную извилину в теменной коре.
Обычные ощущения поступают по «быстрым» волокнам, покрытым миелином, потому что нам эта информация может быть жизненно необходимой. А вот информация о мягких прикосновениях, поглаживаниях, вызывающих приятные ощущения отправляется в мозг по «медленным» волокнам без миелина. И какие именно нейроны в спинном мозге отвечают за ее передачу, оставалось загадкой.
Чтобы эту загадку разгадать, ученые обратили внимание на один из подтипов нейронов, чьи отростки входят в состав медленных волокон – Prokr2. На поверхности этих нервных клеток находятся рецепторы к возбуждающему нейропептиду – прокинетицину 2. Что любопытно, этот же нейропептид, вероятно, наравне с другим – гастрин-освобождающим пептидом – отвечает за зуд и боль. Тем не менее, возникло предположение, что Prokr2-нейроны отправляют наверх и информацию о приятных касаниях.
Подтвердить эту догадку помогли генномодифицированные мыши, которым «отключили» эти нейроны. Но для начала обнаружили их расположение в спинном мозге – оказалось, что они находятся в Роландовой субстанции – месте, где как раз проходят медленные волокна. Далее обычных и ГМ-мышей помещали в клетку с двумя отсеками, в одном из которых их поглаживали кисточкой (милейшее занятие, смеем предположить). При этом частота сердечных сокращений и болевой порог у них понижался.
После обучения тактильным удовольствиям обычные мыши из группы контроля предпочитали больше время проводить именно в той части клетки, где их поглаживали, ожидая новую порцию ласк. А вот ГМ-мыши никаких предпочтений не демонстрировали. Причем, как при отключении нейронов Prokr2, так и при блокировке синтеза самого прокинетицина 2 (то есть именно он отвечал за этот сигнал). Кроме того, животные не проявляли любопытства к новым сородичам, не вступали с ними в контакт и вообще вели себя отчужденно.
Таким образом, ученым удалось доказать, что именно Prokr2-нейроны ответственны за передачу стимулов нежных прикосновений, которые играют огромную роль в межличностных взаимодействиях. А еще, вероятно, они вместе с VGLUT3-нейронами участвуют в снятии зуда.
Текст: Анна Хоружая
Molecular and neural basis of pleasant touch sensation by Benlong Liu et al. in Science. Published April 2022.
DOI: 10.1126/science.abn2479