دراسة تسلط الضوء على دور بصمات الأصابع في حاسة اللمس | علم

سواء كنت تشعر بالملمس الخشن لزوج من الجينز أو لحاء الشجرة أو الجلد الناعم للحبيب ، فإن حاسة اللمس لدينا هي جانب حاسم في كيفية تفاعلنا مع العالم من حولنا.

يقول العلماء الآن إنهم ألقوا ضوءًا جديدًا على سبب حساسية أطراف الأصابع البشرية ، وكشفوا أن الجاني يختبئ فيها. بصمات أصابعنا.

كان معروفًا بالفعل أن المستقبلات الدقيقة الحساسة للمحفزات الميكانيكية توجد في حواف أطراف الأصابع ، وتتفاعل مع نوعين من الخلايا العصبية في الأصابع. والنتيجة هي “مجال تقبلي”: منطقة من الجلد ينشط فيها اللمس خلية عصبية معينة.

ومع ذلك ، كان من غير الواضح سابقًا مدى صغر حجم الهيكل الذي يمكن أن تكتشفه كل خلية عصبية. “تتوقع أن تلعب سلسلة من التلال الحليمية دورًا ، لكن لم يتم عرضها [before]قال الدكتور إيوا جاروكا ، المؤلف المشارك للدراسة من جامعة أوميو في السويد.

للتحقيق في المشكلة ، طلب جاروكا وزملاؤه من 12 مشاركًا الجلوس على كرسي طبيب الأسنان ، مع وضع ذراعهم اليمنى بزاوية وأظافرهم ملتصقة بحامل بلاستيكي.

كتب الباحثون في مجلة علم الأعصاب ، أنهم استخدموا جهاز أسطوانة آلي لتشغيل سطح من النقاط المرتفعة على أطراف أصابع كل مشارك ، مع قطر كل نقطة 0.4 مم والفصل بين النقاط بمقدار 7 مم. راقب الفريق استجابة الخلايا العصبية المفردة في أطراف الأصابع باستخدام أقطاب كهربائية يتم إدخالها في عصب بذراع المشارك.

باستخدام هذه الاستجابات ، جنبًا إلى جنب مع موضع النقاط ، تمكن الباحثون من رسم خريطة للحقل الاستقبالي لكل خلية عصبية. أكدت النتائج أن كل حقل تقبلي يغطي منطقة تمتد عدة حواف أطراف الأصابع ، وأنه داخل كل حقل توجد مناطق حساسة بشكل خاص. لكنه كشف أيضًا أن هذه المناطق كانت حساسة لنقطة واحدة – كائن بنفس حجم عرض حافة الإصبع. في الواقع ، وجدوا استجابات عصبية أقوى داخل هذه المناطق على حواف أطراف الأصابع.

قال جاروكا: “يكفي حرف حرف واحد لإثارة استجابة عصبية” ، مضيفًا أن النتائج مثبتة بغض النظر عن سرعة دوران الأسطوانة ، أو الاتجاه الذي تتحرك فيه.

قال كريس ميال ، الأستاذ الفخري لعلم الأعصاب الحركية بجامعة برمنجهام ، والذي لم يشارك في البحث ، إن الدراسة زادت من فهم كيفية تمثيل المعلومات التي يتلقاها الدماغ من عدد لا يحصى من الخلايا العصبية للجسم الذي يتم لمسه.

“ما أظهره المؤلفون هو أن التفاصيل الدقيقة لـ” المجالات المستقبلة “للألياف العصبية الفردية التي تتصل بالمستقبلات الميكانيكية في أطراف الأصابع تتطابق بشكل وثيق مع قاع وحواف أطراف الأصابع. لذا فإن حساسيتنا العالية جدًا في أطراف الأصابع ترجع إلى وجود العديد والعديد من الألياف العصبية مع مجالات استقبال صغيرة جدًا “.

ويوافقه الرأي البروفيسور ناثان ليبورا ، خبير الروبوتات اللمسية في جامعة بريستول. وقال: “هذا العمل مرحب به لأنه يظهر لأول مرة أن مناطق الجلد التي تشعر بها الخلايا العصبية اللمسية تبدو وكأنها تتماشى مع حواف بصمات الأصابع ، مما يدل على أن هذه النتوءات متورطة بشكل مباشر في حاسة اللمس لدينا”.

وأضاف ميال أنه في حين أن بصمات الأصابع تسمح أيضًا بإمساكها بشكل أفضل ، فإن الدراسة تسلط الضوء على دورها في مساعدتنا على اكتشاف التفاصيل الدقيقة على السطح. “ارتداء القفازات – حتى القفازات الجراحية الرقيقة – له تأثير كبير. لذلك لا تفكر في أن كل شخص أجبره جائحة كوفيد على قضاء اليوم كله مرتديًا القفازات الطبية “.