¿Cómo se detecta la temperatura?

¿Alguien puede resumir el mecanismo por el cual cuando un objeto de una temperatura dada se pone en contacto con, digamos, la piel de la yema de un dedo humano, la velocidad promedio de las partículas del objeto se convierte en señales nerviosas para el cerebro?

Si puede responder eso, ¿qué tal el formato de cómo se codifica la temperatura en las señales nerviosas?

Respuestas (2)

En la periferia (p. ej., en la punta de los dedos), nuestro cuerpo detecta la temperatura externa a través de terminales nerviosas, expresando ciertos canales TRP . Estos son canales iónicos que son sensibles a la temperatura (tenga en cuenta que los canales TRP pueden ser sensibles a varias cosas, como el pH, la luz y el estiramiento) y permiten la entrada de cationes en la célula cuando la temperatura es superior o inferior a un cierto umbral.

Se han descrito seis canales TRP involucrados en la detección de diferentes rangos de temperatura 1 , 2 :

  • TRPV1 se activa a >43 °C
  • TRPV2 a >52 °C
  • TRPV3 a ~> 34-38 °C
  • TRPV4 a ~> 27-35 °C
  • TRPM8 a ~< 25-28 °C
  • TRPA1 a ~< 17 °C

No es sorprendente que TRPV1 y TRPV2 también participen en la nocicepción (= percepción del dolor).

Los mecanismos moleculares exactos por los que diferentes temperaturas abren diferentes canales TRP no están claros, aunque se han propuesto algunos modelos biofísicos. 3

No estoy seguro del "formato" exacto en el que las fibras sensoriales codifican diferentes temperaturas, pero supongo que la neurona dispararía más rápido cuanto más distante esté la temperatura del umbral específico (caliente o frío).

1 Termosensación y dolor. - J Neurobiol. 2004 octubre; 61 (1): 3-12.
2 Detección de calor y frío con canales TRP. - Int J Hipertermia. 2011;27(4):388-98.
3 - Activación térmica de los canales iónicos TRP: ¿algo para pensar? - Ciencia STKE. 14 de marzo de 2006; 2006 (326): pe12.

¿Cómo se detectan objetos de temperaturas en el medio de los 18-24 °C? ¿Se espera que se encuentren más canales? Realmente disfruté su respuesta: es particularmente interesante para mí haber descubierto, como un subproducto de seguir sus enlaces, cómo es el efecto de quema de los chiles como resultado de TRPV1.
@Rory: 18-24 está cubierto por TRPM8
Además, sobre los chiles: ese es un muy buen ejemplo de una "falsa sensación". Los chiles en realidad no te queman, pero como la capsaicina es detectada por los mismos receptores que las altas temperaturas, tu cerebro no puede distinguir entre los dos.
¿Cuál es el mecanismo por el cual la célula permite la entrada de cationes a una determinada temperatura?
@ user1997744 No soy un experto en este tema, pero una conjetura seria que la estructura del canal cambia con la temperatura. Aparte de la referencia n. ° 3 en mi respuesta, esta revisión también parece incluir una descripción bastante detallada (en la sección "Mecanismos de activación" hay una subsección "Calor").

Para complementar la respuesta de Nico (no tengo suficiente representante para comentar), los canales TRP también parecen ser sensibles al aumento o disminución de la temperatura, como se informó recientemente en un artículo de Gallio et al 1 .

Es probable que los canales tengan un comportamiento adaptativo incompleto que los haga sensibles tanto a valores incrementales como absolutos de temperatura.

[1] Gallio M, Ofstad TA, Macpherson LJ, Wang JW, Zuker CS (2011). La codificación de la temperatura en el cerebro de Drosophila . Celda 144: 614-624.

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