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Termocepción

En fisiología , termocepción o termorrecepción es la sensación y percepción de la temperatura , o más exactamente, las diferencias de temperatura inferidas del flujo de calor . Se trata de una serie de eventos y procesos necesarios para que un organismo reciba un estímulo de temperatura , lo convierta en una señal molecular y reconozca y caracterice la señal para desencadenar una respuesta de defensa adecuada.

La termocepción en animales más grandes se realiza principalmente en la piel; Los mamíferos tienen al menos dos tipos. Los detalles de cómo funcionan los receptores de temperatura aún se están investigando. La ciliopatía se asocia con una disminución de la capacidad de sentir el calor; por tanto, los cilios pueden ayudar en el proceso. [1] Se cree que los canales de potencial receptor transitorio (canales TRP) [a] desempeñan un papel en muchas especies en la sensación de calor, frío y dolor. Los vertebrados tienen al menos dos tipos de sensores: los que detectan el calor y los que detectan el frío. [4]

en animales

Posiciones de los órganos de la fosa (flecha roja) en una pitón, en relación con su fosa nasal (flecha negra)

en serpientes

Las serpientes Crotalinae (víbora) y Boidae (boa) utilizan una forma especialmente especializada de termocepción , que puede ver eficazmente la radiación infrarroja emitida por objetos calientes. [5] La cara de las serpientes tiene un par de agujeros, o hoyos, revestidos con sensores de temperatura. Los sensores detectan indirectamente la radiación infrarroja por su efecto de calentamiento sobre la piel dentro de la fosa. Así podrán determinar qué parte del pozo está más caliente y, por tanto, en qué dirección se encuentra la fuente de calor, que podría ser una presa de sangre caliente. Combinando información de ambos pozos, la serpiente también puede estimar la distancia del objeto.

En murciélagos y otros mamíferos

El murciélago vampiro común tiene sensores infrarrojos especializados en la hoja de su nariz. [6] [7] Los murciélagos vampiros son los únicos mamíferos que se alimentan exclusivamente de sangre. El sentido infrarrojo permite a Desmodus localizar animales homeotérmicos (de sangre caliente) ( bovinos , caballos , mamíferos salvajes) dentro de un rango de aproximadamente 10 a 15 cm. Esta percepción infrarroja posiblemente se utilice para detectar regiones de flujo sanguíneo máximo en la presa objetivo.

Un artículo de 2020 [8] ha demostrado que los perros, como los murciélagos vampiros, pueden detectar una radiación térmica débil con su rhinaria (nariz).

En insectos

Otros animales con detectores de calor especializados son los escarabajos buscadores de incendios forestales ( Melanophila acuminata ), que ponen sus huevos en coníferas recién muertas por los incendios forestales. Las mariposas de pigmentación oscura Pachliopta aristolochiae y Troides rhadamantus utilizan detectores de calor especializados para evitar daños mientras toman el sol. Los insectos chupadores de sangre Triatoma infestans también pueden tener un órgano de termocepción especializado.

Inhumanos

En los seres humanos, la sensación de temperatura de los termorreceptores [a] ingresa a la médula espinal a lo largo de los axones del tracto de Lissauer que hacen sinapsis con neuronas de segundo orden en la materia gris del asta dorsal . Los axones de estas neuronas de segundo orden luego se decusan , uniéndose al tracto espinotalámico a medida que ascienden a las neuronas en el núcleo ventral posterolateral del tálamo . Un estudio de 2017 muestra que la información termosensorial pasa al núcleo parabraquial lateral en lugar de al tálamo y esto impulsa el comportamiento termorregulador. [9] [10]

Premio Nobel 2021

El Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2021 fue atribuido a David Julius (profesor de la Universidad de California, San Francisco , EE.UU.) y Ardem Patapoutian (profesor de neurociencia en Scripps Research en La Jolla, California , EE.UU.) "por su descubrimiento de los receptores para temperatura y tacto". [2] [3]

Ver también

Notas

  1. ^ ab Los receptores TRPV1 y TRPM8 desempeñan funciones clave en la percepción del calor y el frío. [2] [3]

Referencias

  1. ^ "¿Puedes sentir el calor? Tus cilios pueden". 2007-10-22 . Consultado el 3 de septiembre de 2011 .
  2. ^ ab La Asamblea Nobel en el Instituto Karolinska (4 de octubre de 2021) Comunicado de prensa: Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2021 Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2021: David Julius y Ardem Patapoutian
  3. ^ ab "El Premio Nobel de Fisiología o Medicina" (PDF) . Fundación Nobel . Consultado el 4 de octubre de 2021 .
  4. ^ Johnson, JI (2008). Kaas, JH; Gardner, EP (eds.). 6.16 Sistemas somatosensoriales especializados . vol. 6: Somatosensación. Elsevier. 6.16.2 Sistemas sensoriales térmicos, págs. 332-335. {{cite book}}: |work=ignorado ( ayuda )
  5. ^ EA Newman, PH Hartline (1982). La 'visión' infrarroja de las serpientes. Científico americano 20:116-127.
  6. ^ L. Kürten, U. Schmidt, K. Schäfer (1984): Receptores cálidos y fríos en la nariz del murciélago vampiro, Desmodus rotundus. Naturwissenschaften 71:327-28.
  7. ^ EO Gracheva, JF Codero-Morales, JA González-Carcaía, NT Ingolia, C. Manno, CI Aranguren, JS Weissman, D. Julius (2011). El empalme específico de ganglio de TRPV1 es la base de la sensación infrarroja en los murciélagos vampiros. Naturaleza 476:88-91.
  8. ^ Bálint, A., Andics, A., Gácsi, M. et al. Los perros pueden sentir una débil radiación térmica. Informe científico 10, 3736 (2020).[1]
  9. ^ Nakamura, K (2018). "Comportamiento termorregulador y su mecanismo de circuito central: ¿qué vía termosensorial lo impulsa?]". Calcio clínico . 28 (1): 65–72. PMID  29279428.
  10. ^ Yahiro, T; Kataoka, N; Nakamura, Y; Nakamura, K (10 de julio de 2017). "El núcleo parabraquial lateral, pero no el tálamo, media las vías termosensoriales para la termorregulación del comportamiento". Informes científicos . 7 (1): 5031. Código bibliográfico : 2017NatSR...7.5031Y. doi :10.1038/s41598-017-05327-8. PMC 5503995 . PMID  28694517. 

enlaces externos