Wissenschaftler entdecken Schlüsselzellen, die an der Berührungsempfindung beteiligt sind

Forscher wissen seit langem, dass der Tastsinn ein Ergebnis von sensorischen Rezeptoren ist, die Signale durch die Nervenzellen an das Gehirn senden, aber die genauen Mechanismen hinter diesem Prozess waren unklar. Wissenschaftler des Columbia University Medical Centers in New York, New York, haben nun die Schlüsselzellen identifiziert, die an der Berührungsempfindung beteiligt sind.

Dies ist laut einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Natur.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Ellen Lumpkin, außerordentliche Professorin für somatosensorische Biologie am Columbia University Medical Center, sagt, dass die Ergebnisse zur Entwicklung neuer "intelligenter" Prothesen führen könnten, die den Tastsinn für amputierte Gliedmaßen wiederherstellen und sogar dazu führen könnten neue Behandlungen für Hauterkrankungen, wie chronischer Juckreiz.

Laut den Forschern haben Wissenschaftler zunehmend gelernt, wie die Sinne von Sehen, Riechen, Schmecken und Hören funktionieren, aber das Verständnis der Zellen und Moleküle, die für die Initiierung des Tastsinns verantwortlich sind, fehlt.

In diesem Sinne wollte das Forschungsteam mehr über den Prozess erfahren.

Merkel-Zellen in der Haut arbeiten mit Neuronen, um die Wahrnehmung von empfindlicher Berührung zu ermöglichen

Mit Hilfe der Optogenetik an Mäusen - einer Technik, die auf Anforderung das Licht ein- und ausschaltet - konnten die Forscher sehen, wie die Zellen miteinander kommunizieren und funktionieren. Diese Studie ist die erste, die eine solche Methode verwendet.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass Merkel-Zellen in unserer Haut in der Lage sind, Berührung zu fühlen und eng mit den Neuronen der Haut zu arbeiten, um feine Details und Texturen wahrnehmen zu können. Mit anderen Worten, die Merkel-Zellen in unserer Haut interagieren mit Neuronen, um sensible Berührungen erkennen zu können.

Ein Video, das die Merkel-Zellen zeigt, die auf Berührung reagieren, kann unten gesehen werden:

Dr. Lumpkin kommentiert die Ergebnisse:

"Diese Experimente sind der erste direkte Beweis dafür, dass Merkel-Zellen die Berührung von neuronalen Signalen kodieren können, die Informationen über die Objekte in der Welt um uns herum an das Gehirn übermitteln."

Sie fügt hinzu, dass diese Ergebnisse nicht nur das Verständnis des Tastsinns fördern, sondern sie könnten auch weitere Untersuchungen zum Verlust der Sensitiv-Touch-Wahrnehmung anregen.

Viele Krankheiten, wie Diabetes, einige Chemotherapie-Behandlungen gegen Krebs und der normale Alterungsprozess, sind bekannt dafür, die Wahrnehmung von empfindlicher Berührung zu verringern. Dr. Lumpkin sagt, dass Merkelzellen abzunehmen beginnen, wenn eine Person ihre frühen 20er Jahre erreicht - gleichzeitig mit dem Abnehmen der Tastschärfe (Schärfe des Tastsinns).

Aus diesem Grund sagt Dr. Lumpkin, dass das Team daran interessiert ist, zu untersuchen, ob der Verlust von Merkel-Zellen mit einem Funktionsverlust während des Alterungsprozesses verbunden ist.

In Zusammenarbeit mit Forschern des Scripps Research Institute in La Jolla, Kalifornien, führte das Forscherteam eine zweite Studie durch, die ein berührungsaktiviertes Molekül in Hautzellen namens Piezo2 identifizierte. Die Forscher sagen, die Entdeckung dieses Moleküls könnte das Feld der Berührungswahrnehmung noch weiter voranbringen.

Darüber hinaus sagen die Forscher, dass die Anwendung der Optogenetik-Methode zur Entdeckung anderer Arten von Hautzellen führen könnte, die eine Rolle bei der Berührungsempfindung und sogar bei Hautirritationen, wie Juckreiz, spielen.

"Es ist eine aufregende Zeit auf unserem Gebiet, denn es gibt immer noch große Fragen zu beantworten, und die Werkzeuge der modernen Neurowissenschaften geben uns einen Weg, sie anzugehen", schließt Dr. Lumpkin.

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