Тайна прикосновения: как таламус настраивает чувствительность к ощущениям

Почему прикосновение иногда кажется чётким, а в другой момент — почти неощутимым? Новое исследование учёных из Женевского университета и их коллег проливает свет на малоизученный механизм: как определённые сигналы из таламуса могут изменять чувствительность нейронов коры головного мозга — и тем самым модулировать само восприятие.

Таламус и кора: диалог в две стороны

Сенсорные сигналы от кожи и других рецепторов проходят через таламус — не просто ретранслятор, а активный участник обработки данных.

Исследование показало, что обратные проекции из коры в таламус могут не просто возвращать сигнал, а избирательно усиливать его влияние на пирамидные нейроны соматосенсорной коры.

Необычный механизм на уровне дендритов

Учёные сосредоточились на верхней части пирамидных нейронов — области, богатой дендритами.

При стимуляции усов мышей (аналог прикосновения у человека) было зафиксировано, как определённые сигналы из таламуса делают эти нейроны более восприимчивыми к следующим раздражителям.

"Что примечательно… часть таламуса… модулирует их активность, в частности повышая их чувствительность к раздражителям", — подчёркивает старший научный сотрудник Ронан Шеро из Женевского университета.

Роль неожиданного рецептора

В этом процессе участвует глутамат — нейромедиатор, но действует он не так, как обычно. Вместо стандартного возбуждающего действия он связывается с альтернативным рецептором на нейроне, подготавливая его к будущей активации. Это своего рода "настройка" — не действие, а подготовка к реакции.

"Это ранее неизвестный способ модуляции", — добавляет Шеро.

Почему это важно

Это открытие показывает, что восприятие — не просто поток сигналов от тела к мозгу. Это результат гибкой, динамичной настройки всей системы, где кора и таламус работают как единый, тонко откалиброванный механизм. И, возможно, сбои в этой настройке связаны с нейропсихиатрическими состояниями.

"Наше восприятие осязания формируется не только входящими сенсорными данными, но и динамическими взаимодействиями в таламокортикальной сети", — заключает иследователь Энтони Холтмаат из Женевского университета.

Уточнения

Тала́мус иногда — зри́тельные бугры (лат. thalamus; от др.-греч. θάλαμος "комната, камера, отсек") — отдел головного мозга, представляющий собой большую массу серого вещества, расположенную в верхней части таламической области промежуточного мозга хордовых животных, в том числе и человека. Впервые описан древнеримским врачом и анатомом Галеном.

Нейромедиа́торы (нейротрансмиттеры, посредники, "медиаторы") — биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрохимического импульса от нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами, а также, например, от нейронов к мышечной ткани или железистым клеткам.