El premio Nobel de Medicina Ardem Patapoutian explica el sentido del tacto

Antes de 2010, los científicos sabían muy poco sobre cómo la sensación del tacto comienza su viaje hacia la conciencia de una persona. Sabían que las terminaciones nerviosas ayudan a llevar el mensaje de diferentes partes de nuestro cuerpo a nuestro cerebro. Pero no sabían qué tipo de receptor en la terminación nerviosa hace que se dispare el mensaje, por ejemplo, cuando una persona toca un cubito de hielo o coloca una mano sobre una estufa caliente. Se podría decir que los investigadores entendieron los cables, pero no el interruptor de la luz.

Entonces vino Ardem Patapoutian.

En 2010, Patapoutian y sus colegas del Instituto de Investigación Scripps descubrieron las proteínas que sirven como dos tipos de interruptores: proteínas llamadas Piezo1 y Piezo2 (piezo es el verbo griego “presionar”). Esta semana, Patapoutian compartió un premio Nobel con David Julius, quien descubrió de manera similar cómo las sensaciones de calor y frío entran en nuestra conciencia.

En mamíferos como los humanos, los receptores piezoeléctricos transmiten sensaciones mecánicas al sistema nervioso. Cuando las células que contienen estos receptores piezoeléctricos se estiran, los receptores se abren, dejando entrar iones (partículas cargadas) y desencadenando un pulso eléctrico.

Pero cada tipo de receptor tiene un uso ligeramente diferente. Piezo1 es parte del sistema integrado de control de la presión arterial de nuestro cuerpo, así como de otros sistemas internos que dependen de la detección de presión. Piezo2, por otro lado, es “el principal sensor mecánico del tacto y la propiocepción”, me dijo Patapoutian en 2019.

Es decir, sin Piezo2, no podríamos sentir la mano de otra persona rozar la nuestra.

La propiocepción, que también se basa en Piezo2, es menos conocida que el sentido del tacto, pero a veces se lo conoce como el “sexto” sentido del cuerpo. Es nuestro sentido de dónde están nuestros cuerpos en el espacio tridimensional.

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Es más fácil explicar la propiocepción con una demostración. Si coloca una taza frente a usted y luego cierra los ojos, aún puede encontrar la taza con la mano. La propiocepción es lo que guía su intuición sobre qué tan lejos debe mover su mano y en qué dirección.

“Es realmente fascinante que no estemos al tanto”, dijo Patapoutian sobre la propiocepción durante una entrevista de 2019 con Vox. “Cuando doy conferencias, incluso a estudiantes universitarios o de posgrado, a veces pregunto:” ¿Cuántas personas conocen la propiocepción? ” Incluso los biólogos especializados a menudo no saben nada al respecto “.

Hablé con Patapoutian para una historia sobre personas a las que les faltan receptores Piezo2 en sus cuerpos debido a una herencia genética. Cuando cierran los ojos, “es como si estuviera perdido”, me dijo uno de ellos. Con los ojos cerrados, no pueden alcanzar la taza que tienen delante. No tienen idea de dónde está. No tienen idea de dónde están sus brazos en el espacio.

Patapoutian me ayudó a comprender que el sentido del tacto humano contiene multitudes y, hasta el día de hoy, los científicos no lo comprenden del todo. Pero a medida que los científicos aprenden más sobre los receptores táctiles, también están descubriendo cómo cuidar un cuerpo que sufre.

Esta conversación, que tuvo lugar en 2019, ha sido editada por su extensión y claridad.

Brian Resnick

¿Qué es el sentido del tacto?

Ardem Patapoutian

Pensamos en los cinco sentidos: visión, olfato, gusto, oído y tacto. Si realmente empiezas a profundizar en el tacto, es muy diferente al resto de los sentidos.

Cuando se habla de tacto, hay muchas modalidades: hay diferentes fuerzas físicas que sentimos, como la temperatura y la fuerza mecánica. Hay picazón. Hay esto [spectrum] de tacto agradable a nocivo a doloroso.

Es un sistema muy complejo. La demarcación de cuándo termina el tacto agradable y comienza el tacto doloroso es en realidad muy flexible. Si tiene una quemadura de sol, por ejemplo, la misma cantidad de contacto que podría haber sido agradable se vuelve doloroso.

Todo de lo que estaba hablando es de sensaciones en la piel.

Nuevamente, si le agregas la propiocepción y la sensación de órganos internos, es un sentido muy complicado que realmente no entendemos. No existe una terminología totalmente aceptada ni siquiera para describir claramente lo que entendemos por tacto y somatosensibilidad.

Brian Resnick

¿Cómo se relaciona la propiocepción con el tacto?

Ardem Patapoutian

La propiocepción depende de que su sistema sensorial detecte el estiramiento muscular. Cuando ese músculo se estira, estas terminaciones nerviosas que lo envuelven pueden sentirlo. Piezo2 en realidad está sentado justo en los extremos de estos nervios, donde [they] envolver alrededor del músculo.

Cuando cierras los ojos y te tocas la nariz, ¿cómo lo haces? ¿En qué información se basa esto? Se trata de aprender, a medida que creces, a sentir cuánto se estira cada uno de estos músculos cuando haces estos complejos movimientos con la mano. Por eso, sabes exactamente dónde están las cosas.

La gente a veces lo llama memoria muscular. En realidad, son principalmente estas neuronas propioceptivas las que le brindan esta comprensión de dónde se comparan sus extremidades con su cuerpo, simplemente al detectar cuánto se estiran sus tendones y músculos.

Brian Resnick

El tacto y la propiocepción utilizan el mismo receptor: Piezo2. Pero todas esas otras sensaciones que describiste (temperatura, picazón, dolor), ¿nos entran a través de diferentes receptores? ¿Es el caso de que todos estos diferentes tipos de sensaciones táctiles tienen una molécula específica diferente responsable de ellos?

Ardem Patapoutian

Absolutamente, las moléculas son diferentes. Hay sensores de temperatura en rangos de temperatura muy diferentes. Frío, calor, tibio son todos diferentes.

De 2000 a 2010, mi laboratorio estudió la sensación de temperatura. Nosotros, por ejemplo, identificamos el primer canal iónico activado en frío. Terminó siendo también el receptor del mentol. Cada vez que usa uno de estos chicles o pastas dentales que le da esa sensación refrescante en la boca, secuestra el canal activado por frío.

Brian Resnick

¿El objetivo es intentar encontrar el sensor responsable de cada sensación?

Ardem Patapoutian

Sí. Lo que parece haber funcionado es comenzar con un enfoque muy reduccionista, en el sentido de encontrar el sensor.

Brian Resnick

¿Algunos de estos sensores todavía son difíciles de alcanzar?

Ardem Patapoutian

Absolutamente. Sin Piezo2, no tienes tacto, no tienes propiocepción. Sin embargo, el toque agudo (el martillo que golpea el dedo con una sensación de “ay”), aún se desconoce la identidad de estos canales iónicos que explican el dolor agudo.

Brian Resnick

No sé si esto se aplica más a la filosofía que a la ciencia, pero ¿somos solo la suma de todos estos insumos?

Ardem Patapoutian

Creo que lo que hay que tener claro es que la biología sensorial no nos habla de la realidad. Está representando realidad.

[Reality is] muy relacionado con estos sentidos. Pero eso es lo que yo enfatizaría, es una especie de aproximación. Interpretamos el mundo de acuerdo con los sistemas sensoriales que tenemos.

Brian Resnick

Estoy pensando en la propiocepción. Vi a alguien sin receptores Piezo2 tratar de tocar una pelota en una mesa frente a ella con los ojos cerrados. Y ella no pudo hacerlo. Le pregunté: “¿Qué se siente cuando tienes los ojos cerrados?” Y ella dijo: “Es como si estuviera perdida”.

Luego traté de pensar en lo que siento cuando cierro los ojos y puedo sentir la ubicación de los objetos a mi alrededor. Y no tengo una palabra para eso.

Ardem Patapoutian

Es conciencia. Eso es a lo que sigo volviendo.

Brian Resnick

¿Es eso solo conciencia pura? ¿Es solo conciencia?

Ardem Patapoutian

Creo que me meteré en problemas si llamo conciencia de propiocepción. Pero en realidad creo que, en el nivel más básico, un aspecto físico de la conciencia requiere propiocepción.


Source: Vox – All by www.vox.com.

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