Tatto, temperatura e dolore

Passa un polpastrello su una superficie ruvida: la pelle vibra e un recettore chiamato cellula di Merkel rileva vibrazioni lente, circa 5–15 al secondo.

Molti sensi in una sola pelle

Cammina a piedi nudi su un prato in una giornata calda: senti il sole caldo, la brezza e ogni filo d'erba sotto i piedi. La pelle non ha un solo senso del tatto, ma diversi. OpenStax include fra i sensi generali pressione, vibrazione, tocco leggero, solletico, prurito, temperatura, dolore, propriocezione (posizione corporea) e cinestesia (movimento corporeo). Ognuno viene rilevato dal proprio tipo di recettore.

I recettori possono avere tre strutture. Alcuni sono terminazioni nervose nude, dette libere, con ramificazioni diffuse nel tessuto. I recettori del dolore e della temperatura nel derma sono di questo tipo. Altri sono terminazioni nervose avvolte in una capsula di tessuto connettivo, che le rende più sensibili a un particolare tipo di pressione. Il terzo tipo è una cellula recettrice specializzata, come un fotorecettore dell'occhio.

Caldo, freddo e peperoncino

La temperatura viene percepita dai termocettori, alcuni sensibili al calore sopra la normale temperatura corporea e altri al freddo. Come diventa un segnale elettrico una temperatura? La risposta è arrivata solo di recente. Alla fine degli anni 1990 David Julius usò la capsaicina, il composto responsabile del bruciore del peperoncino, per cercare il sensore nelle terminazioni nervose. Il suo gruppo trovò un singolo gene che faceva reagire le cellule alla capsaicina. Codificava un canale ionico, poi chiamato TRPV1, che si apre anche a temperature percepite come dolorosamente calde. Ecco perché il peperoncino sembra caldo anche se non lo è.

Julius e Ardem Patapoutian, lavorando separatamente, usarono poi il mentolo per individuare TRPM8, un canale attivato dal freddo. Patapoutian cercò anche il sensore del tatto. Il suo gruppo stimolò singole cellule con una sottile pipetta di vetro, restrinse la ricerca esaminando uno alla volta 72 geni candidati e trovò un nuovo canale attivato dalla pressione, che chiamò Piezo1, dalla parola greca per pressione. Un canale correlato, Piezo2, risultò essenziale per il tatto e per percepire la posizione del corpo. I due scienziati condivisero il premio Nobel per la fisiologia o la medicina del 2021.

Dolore e posizione corporea

Il dolore viene percepito dai nocicettori. OpenStax descrive il dolore come un senso principalmente chimico: i tessuti sottoposti a stress o danneggiati rilasciano sostanze che attivano proteine recettrici su queste terminazioni nervose. Il dolore segnala che un tessuto è sotto stress o danneggiato.

Chiudi gli occhi e toccati il naso. Ci riesci grazie alla propriocezione. I fusi neuromuscolari segnalano quanto è allungato un muscolo e gli organi tendinei del Golgi segnalano la tensione nei tendini. I recettori di stiramento proteggono anche il muscolo: se lo allunghi troppo, un riflesso lo ritrae prima che si laceri.

Questo è materiale didattico su come è fatto e come funziona il corpo. Non è un consiglio medico e non serve a diagnosticare o curare nessuno.