การรับรู้อุณหภูมิ

การรับรู้ร้อนเย็น (อังกฤษ: Thermoception, thermoreception) เป็นกระบวนการที่ประสาทสัมผัสของสิ่งมีชีวิตรับรู้อุณหภูมิ โดยตรงแล้ว เป็นการรับรู้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือการแลกเปลี่ยนความร้อน แต่การทำงานของตัวรับร้อนเย็น/ปลายประสาทรับร้อนก็ยังกำลังตรวจสอบดูอยู่ โรค ciliopathy สัมพันธ์กับสมรรถภาพการรู้ร้อนเย็นที่ลดลง ดังนั้น ซีเลียจึงอาจมีส่วนในการรับรู้ช่องไอออนคือ Transient receptor potential channel (TRP channel) เชื่อว่ามีบทบาทในการรับรู้ร้อน รู้เย็น และรู้ความเจ็บปวดในสิ่งมีชีวิตหลายสปีชีส์ สัตว์มีกระดูกสันหลังมีตัวรับรู้อย่างน้อยสองอย่างคือ รู้ร้อนและรู้เย็น

รูปแบบพิเศษของการรู้เย็นร้อนมีอยู่ในงูวงศ์ย่อยงูหางกระดิ่ง (Crotalinae) และงูวงศ์งูโบอา (Boidae) ซึ่งเท่ากับเห็นการแผ่รังสีอินฟราเรดของวัตถุ/สัตว์ที่ร้อน คืองูมีอวัยวะเป็นรู 2 รู (pits) เหนือปากที่บุด้วยตัวรับอุณหภูมิ ตัวรับจะตรวจจับความร้อนที่เกิดตรงผิวหนังภายในอวัยวะเนื่องกับการแผ่รังสีอินฟราเรด จึงเป็นการตรวจจับการแผ่รังสีโดยอ้อม งูจะรู้ว่าส่วนไหนของอวัยวะร้อนที่สุด ดังนั้น จึงรู้ทิศทางของต้นความร้อน ซึ่งอาจเป็นเหยื่อที่มีเลือดอุ่น เมื่อรวมข้อมูลจากรูทั้งสอง งูก็จะสามารถประมาณระยะของวัตถุได้

ค้างคาวแวมไพร์ธรรมดามีตัวรับรู้อินฟราเรดภายในจมูก เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดเดียวที่กินเลือดเพียงอย่างเดียว ดังนั้น ตัวรู้อินฟราเรดจึงช่วยให้ค้างคาวระบุตำแหน่งของสัตว์เลือดอุ่น เช่น วัวควาย ม้า และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เป็นสัตว์ป่า ภายในระยะ 10-15 ซม. ได้ ซึ่งน่าจะช่วยระบุบริเวณที่เลือดไหลมากที่สุดบนตัวของเหยื่อ

สัตว์อื่นที่มีตัวตรวจับความร้อนพิเศษรวมทั้ง แมลงทับพันธุ์ Melanophila acuminata ซึ่งสืบหาไฟป่าเพราะจะวางไข่ในต้นสนที่พึ่งตายเพราะไฟป่า, ผีเสื้อสีเข้มพันธุ์ Pachliopta aristolochiae และ Troides rhadamathus ที่ใช้ตัวตรวจจับความร้อนพิเศษเพื่อไม่ให้เกิดอันตรายเมื่อาบแดด และแมลงกินเลือดพันธุ์ Triatoma infestans ที่อาจมีอวัยวะพิเศษด้วย

ในมนุษย์ ปลายประสาทรับร้อนโดยมากส่งกระแสประสาทไปยังสมองผ่าน anterolateral system/spinothalamic tract คือจะส่งข้อมูลอุณหภูมิจากร่างกายรวมศีรษะครึ่งหลัง ผ่านไขสันหลังไปยังทาลามัส แล้วต่อไปยังส่วนต่าง ๆ ของเปลือกสมอง โดย first order neuron อยู่ที่ปมประสาทรากหลัง (dorsal root ganglion) ซึ่งส่งแอกซอนขึ้น/ลงผ่าน Lissauer's tract 1-2 ข้อไขสันหลังไปยัง second order neuron ในปีกหลังของไขสันหลัง (dorsal horn) ในซีกร่างกายเดียวกันแต่อยู่ต่างระดับไขสันหลังกัน second order neuron ก็จะส่งแอกซอนข้ามไขว้ทแยงที่ไขสันหลังแล้วขึ้นไปตาม anterolateral column/spinothalamic tract ไปยังทาลามัสส่วน ventral posteriorlateral nucleus (VPL)

เชิงอรรถ

1. โรค ciliopathy เป็นโรคทางพันธุกรรมซึ่งก่อความบกพร่องที่ซีเลียของเซลล์ หรือที่โครงสร้างซึ่งยึดซีเลียคือ basal bodies หรือที่การทำงานของซีเลีย

อ้างอิง

1. "Recent advances in the molecular pathology, cell biology and genetics of ciliopathies". 2008. PMID 18178628. {{}}: Cite journal ต้องการ |journal= ((help))
2. "The role of primary cilia in neuronal function". 2010. doi:10.1016/j.nbd.2009.12.022. {{}}: Cite journal ต้องการ |journal= ((help))
3. . 2007-10-22. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2018-06-24. สืบค้นเมื่อ 2011-09-03.
4. Johnson, JI (2008). Kaas, JH; Gardner, EP (บ.ก.). 6.16 Specialized Somatosensory Systems. The Senses: A Comprehensive Reference. Vol. 6: Somatosensation. Elsevier. 6.16.2 Thermal Sensory Systems, pp. 332-335.
5. Newman, EA; Hartline, PH (1982). "The Infrared 'vision' of snakes". Scientific American. 20: 116–127.
6. Kürten, L; Schmidt, U; Schäfer, K (1984). "Warm and Cold Receptors in the Nose of the Vampire Bat, Desmodus rotundus". Naturwissenschaften. 71: 327–28.
7. Gracheva, EO; Codero-Morales, JF; González-Carcaía, JA; Ingolia, NT; Manno, C; Aranguren, CI; Weissman, JS; Julius, D (2011). "Ganglion-specific splicing of TRPV1 underlies infrared sensation in vampire bats". Nature. 476: 88–91.
8. Dale Purves (2008). "10 - Pain". ใน George J. Augustine; David Fitzpatrick; William C. Hall; Anthony-Samuel LaMantia; James O. McNamara; Leonard E. White (บ.ก.). Neuroscience (4th ed.). Sinauer Associates. pp. 233–238, 242. ISBN .

แหล่งข้อมูลอื่น

• A. Campbell, R. R. Naik, L. Sowards, M. O. Stone (2002) Biological infrared imaging and sensing. Micron 33:211-225.