Модель усов животных дала представление об их осязании
Чтобы понять, как именно усы реагируют на механическое воздействие, исследователи построили компьютерную модель этих органов и выяснили, как они деформируются при встрече с препятствием и посылают в ответ на это сигналы в мозг
Усы у некоторых животных, в частности, домашних кошек, помогают им ориентироваться в пространстве. Ученым известно, что сигналы от этих органов осязания в мозг поступают от фолликулов — своего рода карманов в коже, в которые погружается волос. Поскольку эта часть остается скрытой от глаз ученых, долгое время механизм того, как именно животные распознают сигналы от усов и соотносят их с окружающим пространством, оставался невыясненным.
В новой работе исследователи представили первое компьютерное моделирование уса внутри фолликула. Объединив свою новую модель с анатомическими наблюдениями, исследователи обнаружили, что когда усы касаются объекта, они изгибаются внутри фолликула в форме буквы «S». Сгибаясь, ус оказывает механическое воздействие на сенсорные клетки, растягивая или уплотняя их. Под действием этой деформации сенсорные клетки и посылают сигналы в мозг.
Кроме обнаружения характерного S-образного изгиба, команда исследователей из Северо-западного университета показала, что этот профиль изгиба, вероятно, остается одинаковым независимо от того, касается ли животное объекта усами в движении или находясь в покое.
Полученные результаты могут помочь исследователям предсказать, как усы активируют различные сенсорные клетки и влияют на то, какие сигналы посылаются в мозг. Также исследование сможет помочь получить новые данные о восприятии человеческих прикосновений.
Статья об открытии опубликована в журнале PLoS Computational Biology.