Наше восприятие холода оказалось более сложным процессом, чем считалось ранее. Исследования показали, что организм использует как минимум две независимые системы для определения понижения температуры. Внешние покровы, то есть кожа, и внутренние органы, включая легкие и пищеварительный тракт, полагаются на различные молекулярные сенсоры, что объясняет разницу в ощущениях от холодного напитка, морозного воздуха или прикосновения к ледяному предмету. Ключевое различие заключается в типах ионных каналов, ответственных за терморецепцию.
В коже ведущую роль играет канал под названием TRPM8, который активируется при контакте с прохладной окружающей средой. Внутренние же органы для обнаружения холода преимущественно используют другой датчик — ионный канал TRPA1. Такое разделение отражает разницу в их физиологических задачах. Сенсоры кожи нацелены на быстрое обнаружение внешней угрозы — низкой температуры — чтобы мы могли немедленно отреагировать, например, отдернув руку. Внутренние же рецепторы участвуют в более сложных процессах поддержания гомеостаза и регуляции реакции организма на внешние раздражители.
Окончательные доказательства были получены благодаря работе с генетически модифицированными лабораторными животными, у которых отсутствовал либо канал TRPM8, либо TRPA1. Анализ экспрессии генов в таких моделях подтвердил, что каждый из этих каналов выполняет свою особую, не взаимозаменяемую функцию в зависимости от типа ткани. Полученные данные говорят о том, что восприятие тепла и холода тесно завязано на специфической роли каждой системы организма. Внутренние органы, в отличие от кожи, эволюционно настроены на использование собственного, отличного набора молекулярных датчиков.
Тем временем холодоустойчивые комары добрались до Исландии.