С закрытыми глазами, не прикасаясь губами и языком к чашке, а просто взяв ее в руки, мы знаем горячий кофе там или холодная кола. Живя обычной жизнью, мы воспринимаем ощущения как должные, не задумываясь об их происхождении.
Почему мы чувствуем тепло и давление? Этот вопрос сотни лет занимает ученых. Были открыты нервная система, передача нервных импульсов, и вот наконец-то найден ответ, как возбуждаются нервные импульсы, кто порождает их в коже.
Физиолог Дэвид Джулиус и нейробиолог Ардем Патапутян из Калифорнии совместно получили Нобелевскую премию 2021 года по физиологии и медицине «за открытие рецепторов, обеспечивающих восприятие температурных и механических стимулов». Их открытия это не только возможность узнать больше о себе и своем теле, это новое направление в лечении широкого спектра заболеваний, включая хроническую боль.
«Наша способность ощущать тепло, холод и прикосновения необходима для выживания и лежит в основе нашего взаимодействия с окружающим миром», - говорится в пресс-релизе Нобелевского комитета в Стокгольме, Швеция.
Джулиус начал свою работу еще в 1997 году, один за другим открывая терморецепторы, в начале горячего, потом холодного. Помог ему в этот алкалоид капсаицин, обеспечивающий жгучий вкус разным видам перца. Болезненное тепло и жжение при воздействии капсаицином на кожу влияет на белок, получивший название TRPV1. Следом был открыт белок - TRPV2, реагирующий на еще более высокую температуру.
И Джулиус, и почти одновременно с ним Патапутян в 2002 году использовали ментол для изучения рецепторов холода. Его назвали TRPM8. Постепенно были открыты другие ионные каналы, относящиеся к TRPV1 и TRPM8, включающиеся в диапазоне различных температур. Эти терморецепторы оказались самыми маленькими молекулярными термометрами человеческого организма.
А вот с белком, отвечающим за ощущение давления, Ардему Патапутяну пришлось повозиться. Правильный ответ оказался в последнем тестируемом варианте. В основу его исследований легли чуть ли все существующие виды генетических манипуляций – ПЦР, секвенирование, гибридизация, клонирование, анализ последовательностей, эксперименты на клеточных линиях и т.д.
Вслед за восприятием температуры и прикосновения, ученые объяснили, как мы чувствуем боль и движение собственного тела. Научные работы лауреатов «раскрыли одну из загадок природы, на молекулярном уровне объяснив […] нашу способность воспринимать и интерпретировать как окружающий мир, так и наши собственные внутренние ощущения».