كتب the senses and receptors

ما يزال الجدال حول عدد الحواس بين أطباء الأمراض العصبية قائمًا لاختلاف التعاريف التي تعبر عن الحس، صنف غواتما بوذا وأرسطو خمسة أنواع "تقليدية" من الحواس البشرية التي أصبحت مقبولة عالميًا: اللمس، والتذوق، والشم، والبصر، والسمع. الحواس الأخرى التي قُبلت في معظم الثدييات، بما فيها البشر، تشمل حس الألم، حس التوازن، استقبال الحس العميق، والإحساس الحراري. إضافةً إلى ذلك، أظهرت بعض الحيوانات غير البشرية امتلاكها لحواس بديلة، تشمل الحس المغناطيسي والحس الكهربائي.

المستقبلات

يبدأ الإحساس من استجابة مستقبل محدد لتنبيه فيزيائي. تتفاعل المستقبلات مع المنبه لتبدأ عملية الإحساس التي يمكن تمييزها بشكل شائع بأربعة تصنيفات واضحة: مستقبلات كيميائية، ومستقبلات ضوئية، ومستقبلات ميكانيكية، ومستقبلات حرارية. تستقبل كافة المستقبلات تنبيهًا فيزيائيًا ملحوظًا وتحول الإشارات إلى كمونات عمل كهربائية. تنتقل كمونات العمل هذه عبر الأعصاب الواردة إلى مناطق محددة من الدماغ حيث تُعالج وتُفسر.

المستقبلات الكيميائية

تكتشف المستقبلات الكيميائية، أو المستشعرات الكيميائية، أنواعًا محددة من المنبهات وتحول تلك الإشارة لكمون عمل كهربائي. نوعي المستقبلات الكيميائية هي:

• المستقبلات الكيميائية البعيدة التي تعمل على استقبال المنبهات كالغازات في الجهاز الشمي من خلال المستقبلات العصبية الشمية وعصبونات العضو الميكعي الأنفي.
• المستقبلات الكيميائية المباشرة التي تكتشف منبهات كالسوائل الموجودة في البراعم الذوقية في الجهاز الذوقي بالإضافة للمستقبلات في الأجسام الأبهرية التي تكتشف تغيرات تركيز الأوكسجين.

المستقبلات الضوئية

المستقبلات الضوئية قادرة على التَحَاسّ الضوئي، عملية تحويل الضوء (موجة كهرومغناطيسية) إلى -من بين أنواع أخرى من الطاقة- جهد غشائي. أنواع المستقبلات الضوئية الثلاث هي: الخلايا المخروطية وهي مستقبلات ضوئية تستجيب بشكل خاص للألوان. يوجد عند البشر ثلاثة أنواع من المخاريط وفقًا للاستجابة الأولية لطول الموجة القصيرة (أزرق)، طول الموجة المتوسطة (أخضر)، وطول الموجة الطويلة (أصفر/أحمر). الخلايا العصوية وهي مستقبلات ضوئية حساسة بشكل كبير لشدة الضوء، تسمح بالرؤية في الضوء الخافت. ترتبط تراكيز ونسب الخلايا المخروطية والخلايا العصوية بشدة فيما إذا كان الحيوان نهاري أو ليلي. عدد الخلايا العصوية يفوق عدد الخلايا المخروطية عند البشر بما يقارب 20:1، بينما عند الحيوانات الليلية، مثل البومة السمراء، النسبة تقترب من 1000:1. تمكث الخلايا العصبية الشبكية في لب الغدة الكظرية والشبكية حيث تشارك في الاستجابة الودية. من بين حوالي 1.3 مليون من الخلايا العصبية الشبكية المتواجدة في الشبكية، يُعتقد أن 1-2% منها فقط هي خلايا عصبية حساسة للضوء. تلعب الخلايا العصبية الحساسة للضوء دورًا هامًا في الوعي البصري لبعض الحيوانات، ويُعتقد أنها تقوم بنفس الدور عند البشر.

المستقبلات الميكانيكية

المستقبلات الميكانيكية هي مستقبلات حسية تستجيب للقوى الميكانيكية، مثل الضغط والتشوه. تتواجد المستقبلات الميكانيكية في الخلايا الشعيرية وتلعب دورًا أساسيًا في الأجهزة السمعية والدهليزية، لكن غالبية المستقبلات الميكانيكية جلدية وتُجمع في أربعة تصنيفات:

• مستقبلات بطيئة التكيف نمط 1، ذات مجال استقبالي صغير وتستجيب للمنبهات الاستاتيكية. تُستخدم هذه المستقبلات بشكل أساسي في استقبال حس الشكل والخشونة.
• مستقبلات بطيئة التكيف نمط 2 ذات مجال استقبالي كبير وتستجيب للشد. وبشكل مشابه للنمط 1، تُنتج استجابات متتابعة للمنبه المستمر.
• مستقبلات سريعة التكيف، ذات مجال استقبالي صغير وهي المسؤولة عن إدراك الانزلاق.
• مستقبلات باتشيني، ذات مجال استقبالي كبير وهي المستقبلات المهيمنة في استقبال الاهتزازات عالية التردد.

المستقبلات الحرارية

المستقبلات الحرارية هي مستقبلات حسية تستجيب لاختلاف درجة الحرارة. ما تزال آلية عمل هذه المستقبلات غير واضحة، لكن الاكتشافات الأخيرة أظهرت أن الثدييات تمتلك على الأقل نوعين منفصلين من المستقبلات الحرارية:

• نهاية بصلة كراوس، أو الجسيمات البصلية، التي تكتشف درجة الحرارة الأعلى من درجة حرارة الجسم.
• عضو نهاية روفيني أو جسيمات روفيني، التي تكتشف درجة الحرارة الأقل من درجة حرارة الجسم.

المستقبلات الألمية (مستقبلات الأذية)

تستجيب المستقبلات الألمية لتنبيه أي أذية محتملة بإرسالها إشارات للنخاع الشوكي والدماغ. هذه العملية، تدعى حس الألم، عادةً بسبب إدراك الألم. وُجدت في الأعضاء الداخلية، وعلى سطح الجسم أيضًا. تكتشف المستقبلات الألمية أنواع مختلفة من منبهات الأذية أو الأذية الحقيقية. تُعرف المستقبلات التي تستجيب للأذيات النسيجية فقط بالمستقبلات الألمية "النائمة" أو "الصامتة".

• تنشط المستقبلات الألمية الحرارية بالحرارة أو البرودة الضارة في مختلف درجات الحرارة.
• تستجيب المستقبلات الألمية الميكانيكية للضغط الزائد أو التشوه الميكانيكي.
• تستجيب المستقبلات الألمية الكيميائية لأنواع واسعة من الكيميائيات، بعضها يشكل علامات أذية نسيجية. بالإضافة أنه بإمكانها اكتشاف بعض البهارات في الطعام.