23.03.2021, 10:23
Сергей Васильев
1,8 тыс

Ученые определили пределы чувствительности осязания

❋ 5.4

Рецептивные поля сенсорных нейронов кожи на пальцах неразрывно связаны с папиллярными линиями, позволяя чувствовать объекты размерами до 0,4 миллиметра.

©Kate Russell, Flickr / Автор: Pinaria Caprarius

Кожа — главный орган осязания. Ее поверхность вся покрыта рецептивными полями сенсорных нейронов — участками, стимуляция которых возбуждает отдельные нервные клетки, позволяя ощущать прикосновения, вибрации, давление и так далее. Особенно «густо» они расположены на ладонях и пальцах рук, которые вдобавок покрыты сетью папиллярных линий, усиливающих восприятие текстуры поверхностей.

Одна ладонь может насчитывать десятки тысяч сенсорных нейронов, и небольшая площадь их рецептивных полей обеспечивает высокое разрешение осязания. Кроме того, дистальные (дальние) аксоны этих нейронов разветвляются, образуя «субполя» — отдельные фрагменты рецептивного поля, стимуляция которых способна активировать соответствующую нервную клетку. Размеры таких «субполей» определяют предел разрешения чувствительности кожи.

Экспериментальная установка / ©Jarocka et al., 2021

Роланд Йоханссон (Roland Johansson) и его коллеги из шведского Университета Умео измерили этот предел. Как оказалось, разрешение чувствительности подушечек пальцев достигает десятых долей миллиметра и сравнимо с величиной отдельных папиллярных линий. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в The Journal of Neuroscience.

Отдельные рецептивные поля на подушечке пальца: заметна их связь с папиллярными линиями / ©Jarocka et al., 2021

Они провели эксперименты с 12 здоровыми добровольцами обоих полов, возрастом от 20 до 30 лет. Их ладони неподвижно фиксировали в установке, после чего к пальцам слабо прикасался гладкий обод пластикового колеса, на поверхность которого нанесли усеченные конусы с меньшим диаметром всего 0,4 миллиметра и высотой 0,45 миллиметра, на расстоянии семи миллиметров друг от друга. Колесо вращалось в разных направлениях и с разной скоростью, а тонкие электроды, подведенные к коже, регистрировали срабатывание отдельных нейронов.

Работа позволила картировать сенсорные поля и «субполя» на подушечках пальцев, которые, как оказалось, коррелируют с рисунком папиллярных линий. Их разрешение составляет всего 0,4 миллиметра, что соответствует размеру отдельного бугорка на пальце. По словам ученых, рецепторные поля стабильно связаны с папиллярным узором, позволяя сказать, что чувствительность осязания соответствует отдельным линиям отпечатков пальцев.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 15:58
Елизавета З.

В конце августа 2026 года американские военные впервые применили высокоэнергетическую лазерную систему. С тех пор активность дронов у мексиканской границы снизилась примерно на 75%.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий