Zyklusvorlesung "Sinnesphysiologie - vom Ionenkanal zum Verhalten"

Die Sinne der Haut
I. Berührungs- und Temperatursensoren
II. der Weg ins Gehirn

Information über die Hauttemperatur gelangt von zwei unterschiedlichen Populationen von Thermosensoren zum Gehirn: Kaltsensoren und Warmsensoren. Kaltsensoren reagieren mit einem Anstieg der Entladungsfrequenz, wenn die Haut von einer als neutral empfundenen Temperatur (34 oC)aus abgekühlt wird. Bei starker Abkühlung schalten diese Sensoren in einen Burstmodus - Aktionspotentiale werden in Gruppen (Bursts) gefeuert, die durch Perioden ohne Aktivität getrennt sind.

Die sensorischen Endigungen der Kaltsensoren reagieren nicht nur auf Temperaturänderung sondern auch auf chemische Stimulation. Menthol, der Hauptbestandteil des Pfefferminzöls, bringt Kaltsensoren zum Feuern und erzeugt dadurch eine Kälteempfindung.   Durch die Verwendung von Menthol in dem Bioassay für eine Expressionskloniereung konnte ein Ionenkanal identifiziert werden, der sowohl durch Abkühlung als auch durch Menthol geöffnet wird. Dieser Kanal, TRPM8, ist wahrscheinlich das thermosensitive Protein, das die Kaltrezeptoren befähigt, auf Abkühlung zu reagieren. TRPM8-Kanäle werden in den sensorischen Endigungen der Kaltrezeptoren exprimiert und bei Abkühlung der Haut geöffnet. Sie leiten dann Kationen in die Nervenfaser, depolarisieren die Membran und lösen Aktionspotentiale aus.