Sanseceller (sensoriske nerveceller)

Sensoriske nevroner, også kjent som afferente nevroner eller afferente nerveceller, er nevroner (nerveceller) i nervesystemet, som konverterer et spesifikk type stimulus, via sine reseptorer, til aksjonspotensialer eller graderte reseptorpotensialer. ^[1] Denne prosessen kalles sensorisk transduksjon. Cellelegemene til de sensoriske nevronene er lokalisert i de dorsale rotgangliene i ryggmargen. Sensoriske nerveceller blir i dagligtalen ofte omtalt som sanseceller. ^[2]

Informasjonen som er oppfattet av sansecellene (sensorisk informasjon) går langs de afferente nervefibrene i en sensorisk nerve, til hjernen via ryggmargen.^[3] Stimulansen kan komme fra eksteroreseptorer (eksterne reseptorer) som er plassert på utsiden av kroppen, for eksempel de som registrerer lys og lyd, eller fra interoreseptorer (interne reseptorer) plassert inne i kroppen, for eksempel de som reagerer på blodtrykk eller følelsen av kroppsposisjon .

Sensoriske nevroner hos virveldyr er hovedsakelig pseudounipolare eller bipolare, og forskjellige typer sensoriske nevroner har forskjellige sensoriske reseptorer som reagerer på forskjellige typer stimuli . Det er minst seks eksterne og to indre sensoriske reseptorer:

De eksterne reseptorene reagerer på stimuli på utsiden av kroppen og de kalles for eksteroreseptorer. ^[4] Eksteroreseptorer inkluderer kjemoreseptorer som luktreseptorer (som registrerer lukt),smaksreseptorer (smaksopplevelser), fotoreseptorer (syn), termoreseptorer (temperatur), nociseptorer (smerte), hårceller (hørsel og balanse), og en rekke andre forskjellige mekanoreseptorer for berøring og propriosepsjon (strekk), forvrengning og stress).

De sensoriske nevronene som er involvert i lukt kalles olfaktoriske sensoriske nevroner og består av luktreseptorer, som aktiveres av luktmolekyler i luften. Molekylene i luften oppdages av forstørrede flimmerhår og mikrovilli . ^[5] Disse sensoriske nevronene produserer et aksjonspotensiale som aktiverer nervesignalet. Aksonene deres danner olfaktorisk nerve, og de kobles direkte på nevroner i hjernebarken (på norsk kalt luktekolben). De bruker ikke samme rute som andre sansesystemer, og omgår hjernestammen og thalamus. Nevronene i luktekolben som mottar direkte sensoriske nerveimpulser, har forbindelser til andre deler av luktesystemet og mange deler av det limbiske systemet.

Smak oppfattes av spesialiserte reseptorer på sensoriske nevroner lokalisert i smaksløkene på tungen og andre deler i munnen og halsen. Disse sensoriske nevronene er ansvarlige for å oppdage forskjellige smakskvaliteter, som søtt, surt, salt, bittert og det som ofte refereres til som unami. Når du spiser eller drikker noe, samhandler kjemikalier i maten eller væsken med reseptorer på disse sensoriske nevronene, og utløser nervesignaler som sendes til hjernen. Hjernen behandler deretter disse signalene og tolker dem som spesifikke smaksopplevelser, slik at du kan oppfatte smaken av maten du spiser. ^[6] Når reseptorer på de sensoriske smaksceller stimuleres av bindingen i disse kjemiske forbindelsene, kan det føre til endringer i ioneflyten, slik som natrium- (Na+), kalsium- (Ca2+) og kalium- (K+) ioner over cellemembranen. ^[7] Som respons på disse kjemiske forbindelsene kan reseptorene påvirke ionekanaler på cellemembran på de sensoriske smakscellene til å åpnes eller lukkes. Dette kan føre til depolarisering av cellemembranen, og skaper et aksjonspotensial.

I likhet med luktreseptorerene i blant annet nesen samhandler smaksreseptorer i smaksløkene med kjemikalier i mat for å produsere et aksjonspotensial og dermed gi et nervesignal som oppleves som et sanseinntrykk.

Fotoreseptorceller er i stand til fototransduksjon, en prosess hvor lys (elektromagnetisk stråling) blir omgjort til elektriske signaler. Disse signalene er kontrollert av interaksjoner med andre typer nevroner i netthinnen. De fem grunnleggende klassene av nevroner i netthinnen er fotoreseptorceller, bipolare celler, ganglionceller, horisontale celler og amakrine celler . Netthinnens grunnleggende oppbygning består av fotoreseptoren (enten en stav eller kjegle ), bipolar celle og ganglioncellen. Det første aksjonspotensialet oppstår i en retinal ganglioncelle. Denne veien er den mest direkte måten å overføre visuell informasjon til hjernen. Det er tre primære typer fotoreseptorer: Tappene er fotoreseptorer som oppfatter forskjellige farger. Hos mennesker er det tre forskjellige typer tapper, respons på kort bølgelengde (blå), middels bølgelengde (grønn) og lang bølgelengde (gul/rød). ^[8] Staver er fotoreseptorer som er svært følsomme for lysintensiteten, noe som gir mulighet for syn i svak belysning. Disser er mye mer følsomme en tappene, noe som gjør sanseinntrykk av lav-intensitetslys oppleves som ulike gråtoner, da tappene ikke vil bli aktivert av lav lysintensitet. Konsentrasjonene og forholdet mellom staver og tapper er sterkt korrelert med om et dyr er dag- eller nattaktivt . Hos mennesker er forholdet mellom staver og tapper mer enn 20 til 1, mens hos nattaktive dyr, for eksempel kattuglen, er forholdet nærmere 1000:1.^[8] Av de omtrentlige 1,3 millioner ganglioncellene som finnes i netthinnen, antas 1-2% å være lysfølsomme. ^[9]

Problemer og skader av sensoriske nevroner assosiert med syn fører til lidelser som:

1. Makuladegenerasjon – degenerasjon eller nedbrytning av det sentrale synsfeltet på grunn av enten celleavfall eller blodårer som samler seg mellom netthinnen og årehinnen, og forstyrrer og/eller ødelegger det komplekse samspillet mellom nevroner som finnes der. ^[10]
2. Glaukom – tap av retinale ganglionceller som forårsaker alt fra noe tap av synet til totalt tap av synet, blindhet. ^[11]
3. Diabetisk retinopati – dårlig blodsukkerkontroll på grunn av diabetes, kan skade de små blodkarene i netthinnen, enten ved at blodkarene får utposninger eller sprekker og gir blødninger . ^[12]

Hørselssystemet er ansvarlig for å konvertere trykkbølger generert av vibrerende luftmolekyler (lyd) til signaler som kan tolkes av hjernen.

Denne mekanoelektriske transduksjonen formidles ved hjelp av hårceller i øret. Avhengig av bevegelsen kan hårcellen enten hyperpolarisere eller depolarisere. Når bevegelsen går mot de høyeste stereocilia, åpnes Na⁺ -kanalene slik at Na⁺ kan strømme inn i cellen, og den resulterende depolariseringen fører til at Ca²⁺ -kanalene åpnes, og dermed frigjøres nevrotransmitteren til synapsene i den afferente hørselsnerven og et aksjonspotensiale utløses. ^[13]

Problemer med sensoriske nevroner knyttet til hørselssystemet fører til lidelser som:

1. Auditiv prosesseringsforstyrrelse - Auditiv informasjon i hjernen behandles på en unormal måte. Pasienter med auditiv prosesseringsforstyrrelse kan vanligvis få informasjonen normalt i gjennom de sensoriske cellene som oppfatter vibrasjon, men hjernen kan ikke behandle signalet på en korrekt måte, noe som fører til nedsatt hørsel. ^[14]
2. Auditiv verbal agnosi – Forståelsen av tale går tapt, men evnen til å høre, snakke, lese og skrive beholdes. Dette er forårsaket av skade på de bakre overlegne tinninglappene, som igjen ikke lar hjernen behandle auditive input på riktig måte. ^[15]
3. Dersom hårcellene i det indre øret blir skadet eller ødelagt som følge av høy lydpåvirkning, kan dette medføre mer eller mindre tap av hørsel. Disse cellene kan ikke regenereres og tapet av hørsel kan derfor bli permanent.

Termoreseptorer er sensoriske reseptorer, som reagerer på varierende temperaturer. Mens mekanismene som disse reseptorene fungerer gjennom er uklare, har nyere funn vist at pattedyr har minst to forskjellige typer termoreseptorer^[16]. En kuldefølsom reseptor som oppdager lave temperaturer. Den andre typen er en varmefølsom reseptor som responderer på høye temperaturer.

Mal:Somatosensory systemMekanoreseptorer er sensoriske reseptorer som reagerer på mekaniske krefter, som trykk eller forvrengning. ^[17]

Spesialiserte sensoriske reseptorceller kalt mekanoreseptorer innkapsler ofte afferente nerveceller for å hjelpe til med å justere de afferente nervecellene til de forskjellige typene somatisk stimulering. Mekanoreseptorer bidrar også til å senke terskelen for generering av aksjonspotensiale i afferente nerveceller og dermed øke sannsynligheten for at de starter et aksjonspotensiale i nærvær av sensorisk stimulering. ^[18]

Noen typer mekanoreseptorer aktiverer et aksjonspotensiale når membraner er fysisk strukket.

Proprioseptorer er en type mekanoreseptorer. Disse reseptorene gir romlig informasjon om lemmer og andre kroppsdeler. Det er disse reseptorene som gjør at vi oppfatter at vi for eksempel holder en hand høyere enn den andre.^[19]

Nociceptorer er ansvarlige for å behandle smerte og temperaturendringer. Den brennende følelsen du opplever etter å ha spist en chilipepper kommer på grunn av at chili inneholder stoffet capsaicin som fester seg til nociceptorer og aktiverer disse. Men nå disse nociceptorene blir aktivert, oppfattes dette som varme eller smerte. På grunn av at capsaicin er fettløselig og ikke vannløselig vil ikke å drikke vann lindre følelsen av forbrenning. Derimot vil inntak av fettholdig drikke eller mat som fløte eller fet rømme gi en bedre lindring, da fettet i disse matvarene vil løse capsaicin fra nociceptorene og den brennende heten vil svekkes. Videre vil den kalde følelsen du opplever etter å ha spist noe som inneholder kjemikalier som mentol eller icillin, samt den vanlige følelsen av smerte er resultatet av sanseceller som innehar disse reseptorene. ^[20]

Problemer med mekanoreseptorer fører til lidelser som:

1. Nevropatisk smerte - en alvorlig smertetilstand som skyldes en skadet sensorisk nerve. Dette kan være en effekt av diabetes, multippel sklerose, skader på ryggmargen, infeksjoner (blant annet helvetesild) og kjemoterapi i forbindelse med for eksempel kreftbehandling. ^[20]
2. Hyperalgesi - er en økt følsomhet for smerte forårsaket av forstyrrelse av den sensoriske ionekanalen som kalles TRPM8, som vanligvis reagerer på temperaturer mellom 23 og 26 grader. Normalt gir denne den avkjølende følelsen forbundet med mentol og icillin ^[20]. Ved hyperalgesi vil normal stimulus kunne gi økt og intense smerter, blant annet migrene.
3. Fantomsmerter eller Fantomlemsyndrom - en lidelse i sansesystemet der smerte eller bevegelse oppleves i et lem som ikke eksisterer ^[21]

Interne reseptorer som reagerer på endringer inne i kroppen er kjent som interoceptorer . ^[4]

Aortalegemene og carotislegemene inneholder klynger av glomuscellersom inneholder perifere kjemoreseptorer. Disse oppdager endringer i kjemiske egenskaper i blodet som oksygenkonsentrasjon.^[22] Disse reseptorene er polymodale og reagerer på en rekke forskjellige stimuli.

Nociceptorer reagerer på potensielt skadelige stimuli ved å sende signaler til ryggmargen og hjernen. Denne prosessen, kalt nociception, forårsaker vanligvis oppfatningen av smerte. ^{[23] [24]} De finnes i indre organer så vel som på overflaten av kroppen for å "oppdage og beskytte". ^[24] Nociceptorer reagerer forskjellige typer skadelige stimuli som kan indikerer potensiale for skader, og initierer deretter nevrale responser for å trekke seg fra stimulus. ^[24]

1. Termiske nociseptorer aktiveres av skadelig (høy) temperatur eller ved lave temperaturen som oppfattes som kulde. ^[24]
2. Mekaniske nociceptorer reagerer på overtrykk eller mekanisk deformasjon, for eksempel dersom en blir kløpet.^[24]
3. Kjemiske nociceptorer reagerer på et bredt utvalg av kjemikalier, hvorav noen signaliserer en respons. De kan være involvert i påvisningen av krydder i mat, for eksempel de skarpe ingrediensene i Brassica- og Allium-planter, som målretter den sensoriske nevrale reseptoren for å produsere akutt smerte og påfølgende smerteoverfølsomhet. ^[25]

Informasjon som kommer fra sensoriske nevroner i hodet kommer inn i sentralnervesystemet (CNS) gjennom kranienerver . Informasjon fra de sensoriske nevronene under hodet kommer inn i ryggmargen og går mot hjernen gjennom de 31 spinalnervene . ^[26]

• Pseudunipolar nevron
• Nevral koding
• Bakre søyle
• Mottaksfelt
• Sensorisk system
• Liste over distinkte celletyper i den voksne menneskekroppen
• Sensorisk nerve
• Motorisk nerve
• Afferent nervefiber
• Efferent nervefiber
• Motorisk nevron

• Media related to Sensory neuron at Wikimedia Commons
• «Table 9.1 The major classes of somatic sensory receptors». Neuroscience (2nd utg.). Sunderland MA: Sinauer Associates. 2001. ISBN 0-87893-742-0.