संवेदनाग्राही (Sense receptors)

संवेदनेचे ग्रहण करणाऱ्या प्रत्येक ग्राहीला संवेदनाग्राही असे म्हणतात. संवेदनांचे ग्रहण करण्यासाठी तंत्रिका कोशिकांपासून निघणाऱ्या अभिवाही (संदेश किंवा आवेग तंत्रिका केंद्राकडे पाठविणाऱ्या) तंतूंचा विशेष पद्धतीने विकास होऊन त्यांच्या टोकांशी संवेदनाग्राहींची निर्मिती झालेली असते. ग्राही हे सामान्यत: प्रथिने असून ते पेशींपर्यंत संदेश वाहून नेतात. लहान रेणू जसे पेशींच्या बाहेरील संप्रेरके (हॉर्मोने) किंवा पेशींमधील द्वितीय संदेशवाहके ही संबंधित ग्राहींना घट्ट बांधून ठेवतात. उष्ण, शीत आणि वेदना या संवेदनग्राही विशेष ऊर्जापरिवर्तक (Transducers) आहेत. उदा., पॅसिनिअन कणिका (Pacinian corpuscle). त्वचेमध्ये असणाऱ्या विविध संवेदीग्राहींपैकी पॅसिनिअन कणिका ही त्वचा व अधस्त्वचा यांमध्ये असते. याची रचना कांद्याच्या आडव्या छेदाप्रमाणे दिसते. तिच्या मध्यवर्ती भागात वसावरणयुक्त चेता (Myelinated nerve) असते. पॅसिनिअन कणिका ही संवेदी चेतांची टोके असून त्यांच्या आवरणात असलेली प्रथिने आयन वाहिन्या विशिष्ट संवेदास प्रतिसाद देतात. एका चेतापेशीमध्ये एकाहून अधिक आयन वाहिन्या असल्याने एक चेतापेशी विविध संवेदास प्रतिसाद देऊ शकते.

वेदना व उष्णता संवेद : मिरचीमधील कॅप्सिसीन या रासायनिक घटकाचा आयन ग्राही परिणाम

संवेदी मेरूरज्जू चेतापेशीचे अक्षतंतू मज्जारज्जूच्या पृष्ठमूल गंडिकेमध्ये पोहोचतात (Dorsal root ganglion). तेथे त्यांच्या पेशीकायिका (Cell bodies) मेरूरज्जूच्या करड्या भागात असतात. त्वचेमध्ये तीन प्रकारच्या संवेदी तंत्रिका तंतू असतात –

(१) ए-डेल्टा (Aδ) तंतू : या तंतूवर पातळ वसावरण असते. या तंतूंचा व्यास १–५ मायक्रोमीटर असून गती ३–३० मी./सेकंद असते. यांच्यामधून उष्णता आणि स्पर्श संवेद वाहून नेले जातात. एका विशिष्ट पातळीची मर्यादा ओलांडल्यावर यातून वहन झालेल्या संवेदाचे मेंदूमध्ये तीव्र (Acute) वेदना ज्ञान होते. अशा प्रकारच्या वेदना त्वरित लक्ष देण्यासाठी असतात. उदा., गरम वस्तू चुकून हातात धरणे.

(२) सी (C) तंतू : या तंतूंवर वसावरण नसते. हे तंतू लहान आकारमानाचे (व्यास ०.५–२ मायक्रोमीटर) व मंद गतीचे (०.५–२ मी./सेकंद) असतात. त्यांच्यामधून संवेदांचे वहन सावकाश होते. ते तापमान व स्पर्श संवेदनांना प्रतिसाद देतात. संवेद पातळी वाढली म्हणजे मेंदूस संदिग्ध जुनाट वेदनेची जाणीव होते. वेदनेचे कारण जरी दूर झाले तरी वेदना कमी होण्यास वेळ द्यावा लागतो. वेदनेमुळे ऊती क्षतिग्रस्त (Injure) होण्याची शक्यता असते.

(३) ए-बीटा (Aβ) तंतू : या तंतूवर जाड वसावरण असते. या तंतूंचा व्यास ५–१२ मायक्रोमीटर असून गती ३०–७० मी./सेकंद असते. हे तंतू स्पर्श व दाब संवेदास प्रतिसाद देतात.

त्वचेमध्ये उष्णता संवेदी आयन वाहिन्याचे अनेक प्रकार असून ते तापमानास प्रतिसाद देतात. या सर्व वाहिन्या पेशी आवरणातील प्रथिन वाहिन्या असून त्या कॅल्शियम आणि सोडियम आयनांचे वहन करतात. यातील सोडियम आयन वहनामुळे क्रिया विभव (Action potential) निर्माण होऊ शकतो. तापमानाच्या विशिष्ट मर्यादेपर्यंत या आयन वाहिन्या प्रतिसाद देतात. उदा., TRPV4 (२७^०–३४^० से.) – गरम; TRPV3 (३४^०–३९^० से.) – उबदार; TRPV1 (≥ ४३^० से.) – उष्ण; TRPV2 (> ५२^० से.) – अतिउष्ण (वेदनादायक). [येथे TRPV (Transient receptor potential vanilloid) – तत्कालिक ग्राही विभव]. या वाहिन्या कॅप्सिसीन (मिरचीतील रासायनिक घटक), कापूर आणि अम्लातील प्रोटॉन यांमुळे उत्तेजित होतात. यामुळे दाह निर्माण होतो.

डेव्हिड ज्यूलियस (David Julius) यांनी १९९० मध्ये मिरचीतील कॅप्सिसीन या तिखट रसायनावर संशोधन केले. कॅप्सिसीनमुळे चेतापेशी वेदना संवेद वाहून नेतात हे ज्ञात होते, परंतु यांचे निश्चित कार्य अज्ञात होते. ज्यूलियस आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी वेदना, उष्णता आणि स्पर्श परिणाम करणाऱ्या लक्षावधी जनुकांचा अभ्यास केला आणि कॅप्सिसीनमुळे जे प्रथिन तयार होते ते शोधले. ऊती संवर्धित पेशींवर केलेल्या प्रयोगातून कॅप्सिसीनसारखा परिणाम न करणारी जनुके वेगळी करताना त्यांना कॅप्सिसीन संवेदी जनुक मिळाले. पुढील संशोधनातून त्यांना कॅप्सिसीन ग्राही TRPV1 मिळाले. कॅप्सिसीन प्रथिनाचे उष्णता संवेदी परिणामसुद्धा सारखाच आहे याची त्यांना खात्री झाली. याचा अर्थ वेदना आणि उष्णता या दोन्ही संवेदासाठी एकच ग्राही उपयोगी पडते.

TRPV1 ग्राहीचा शोध हा अतिरिक्त उष्णता ग्राहीच्या संशोधनाचा प्रारंभ होता. स्वतंत्रपणे डेव्हिड ज्यूलियस आणि आर्डेम पॅटापौटियन (Ardem Patapoutian) यांनी मेंथोल रसायन ग्राही TRPM8 शोधून काढले. शीत तापमानामुळे हे प्रभावी ठरते. TRPV1 आणि TRPM8 हे दोन्ही ग्राही विविध तापमानास प्रभावी आहेत. डेव्हिड ज्यूलियस यांच्या TRPV1च्या शोधामुळे विविध तापमानास चेतापेशी कशी उद्दीपित होते हे समजण्यास मदत झाली.

दाब ग्राही : जेव्हा ऊष्मा ग्राही संवेदासंदर्भात संशोधन सुरू होते, त्यावेळी स्पर्श आणि दाब यांचे ज्ञान कसे होते याबाबतही अभ्यास सुरू होता. त्यावेळी संशोधकांना जीवाणूंमधील दाब ग्राही कसे कार्य करतात याची माहिती होती; परंतु, पृष्ठवंशी प्राण्यांमधील दाब आणि स्पर्श ग्राहींबद्दल फारसे संशोधन झाले नव्हते. आर्डेम पॅटापौटियन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी पेशींचा एक प्रकार पेशींमध्ये विद्युत संकेत (Electric signal) बनवण्यास सक्षम असतो हे शोधून काढले. या पेशीवरील ग्राही दाब स्थितीत उत्तेजित राहतात. याच्याशी संबंधित ७२ जनुके त्यांनी शोधली. पेशीतील दाब प्रभाव यासाठी जनुके कारणीभूत आहेत यावर त्यांचे एकमत झाले. आर्डेम आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी पायझो-१ (Piezo-1) जनुकामुळे दाब प्रभाव नाहीसा होतो हे शोधण्यात यश मिळवले. तसेच पायझो-१ आणि पायझो-२ (Piezo-2) या दोन जनुकामुळे बनलेली प्रथिने आयन वाहिन्यासारखे कार्य करतात हे त्यांनी शोधले. पायझो-१ आणि पायझो-२ यांच्याशी संबंधित आयन वाहिनी पेशीपटलावर पडलेल्या दाबामुळे कार्यान्वित होते.

**उष्णता आणि स्पर्श संवेद ज्ञान यंत्रणा**

आर्डेम पॅटापौटियन यांनी पायझो-२ आयन वाहिन्यांवर प्रसिद्ध केलेल्या शोधनिबंधांतून आयन वाहिनी स्पर्श संवेदासाठी महत्त्वाची आहे हे सिद्ध केले. त्याचबरोबर पायझो-२ आयन वाहिन्या शरीराची स्थिती आणि हालचाल यांसाठी महत्त्वाची असते हे देखील दाखवून दिले. या प्रकारास अवस्थासंवेदन (Proprioception) असे म्हणतात. शरीराचा रक्तदाब, श्वसन आणि मूत्राशय नियंत्रण यांवर या आयन वाहिन्या नियंत्रण ठेवतात. TRPV1, TRPV3 आणि पायझो वाहिन्यांच्या शोधासाठी २०२१ मध्ये आर्डेम पॅटापौटियन यांना वैद्यक विषयातील नोबेल पुरस्काराने गौरविण्यात आले.

तापमान आणि स्पर्श शरीराच्या स्थितीची सतत जाणीव करून देतात. उदा., रात्री पांघरूण घेण्याचे विसरले व रात्री थंडीची जाणीव झाली, तर पायाशी असलेली चादर ओढून घेणे हे शरीराचे तापमान स्थिर राखण्यासाठी केले जाते. तसेच मूत्राशय भरल्यावर निर्माण होणारा दाब कमी करण्यासाठी मूत्रोत्सर्जन करावे लागते. शरीराच्या अनेक क्रिया व आजार जुनाट वेदना यांच्याशी संबंधित असतात. पायझो-१ आणि पायझो-२ दाबांमुळे विद्युत निर्मिती होते. उदा., गॅस लायटरचा दट्ट्या दाबला असता विद्युत ठिणगी पडते, तसेच गारगोटी घासली असता ठिणगी तयार होते.

पहा : संवेदना तंत्र (पूर्वप्रकाशित नोंद), संवेदन.

संदर्भ :