Ученые определили пределы чувствительности осязания — Naked Science
23 марта
Сергей Васильев

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

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 + Enter.
Вчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Вчера, 09:16
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

Вчера, 21:19
Мария Азарова

Руководитель полетов Национального космического агентства США Зебулон Сковилл рассказал, чем обернулся для МКС инцидент с двигателями «Науки».

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

26 июля
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: