Перец чили кажется нам горячим и острым, мы вздрагиваем, прикасаясь к очень холодным и горячим предметам и можем ровно стоять с закрытыми глазами. Лауреаты Нобелевской премии этого года выяснили, как эти явления взаимосвязаны.
В этом году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена физиологу Дэвиду Джулиусу и молекулярному биологу Ардему Патапутяну. Они получили награду за открытие механизма функционирования двух типов сенсорных датчиков у человека: рецепторов, которые позволяют нам чувствовать, с одной стороны, боль и давление, а с другой — тепло и холод.
Ардем Патапутян родился в Бейруте в 1967 году, сейчас работает в медицинском институте Говарда Хьюза в Калифорнии. До премии Патапутян был уже известен тем, что открыл новый класс рецепторов мягких тканей, которые реагируют на прикосновение и давление.
Дэвид Джулиус, рожденный в 1955 году в Нью-Йорке, на данный момент работает в Калифорнийском университете Сан-Франциско. В 1990-х годах он начал изучать рецепторы боли. Для этого он использовал вещество, вызывающее болевые стимулы: капсаицин, содержащийся в красном перце, жгучем перце и паприке. Ученому удалось обнаружить рецептор к капсаицину, который он и его коллеги назвали TRPV1. Впоследствии Джулиус также выяснил, что данный рецептор активируется высокой температурой. Аналогичный рецептор холода был обнаружен в 2002 году обоими исследователями, причем независимо друг от друга.
В 2010 году Патапутян вместе со своей командой обнаружил рецепторы Piezo1 и Piezo2 ("Piezo" в переводе с греческого — "давление"). Они получили такое название, потому что активировались при механическом давлении на них и вызывали электрическую активность нейронов. Впоследствии исследователи изучили влияние этих рецепторов на ощущение давления и боли, кровяное давление и проприорецепцию (кинестезию).
Проприорецепторы есть во всех участках нашего тела - они находятся в мышцах и сухожилиях. Их роль заключается в том, что они информируют наш мозг о движениях тела, его состоянии и положении в пространстве. Благодаря проприорецепторам мы можем ровно стоять и ощущать себя в пространстве даже в темноте. Проведя множественные исследования, Ардем Патапутян доказал ключевую роль рецептора Piezo2 в процессе самовосприятия и контроля в пространстве. Он также смог доказать, что некоторые люди имеют недостаток рецепторов Piezo2, что сказывается на их физических способностях: они испытывают трудности при ходьбе с закрытыми глазами или в темноте.
Эти открытия стали настоящей сенсацией, т.к. до этого в науке не было представления того, каким именно образом нервная система отзывается на воздействие теплом, холодом или прикосновением. В официальном заявлении Нобелевской ассамблеи сказано, что Джулиус и Патапутян “идентифицировали критически важные недостающие звенья в понимании сложной взаимозависимости между нашими ощущениями и окружающей средой”.
Объявление лауреатов проходило в онлайн-формате с 4 по 11 октября в рамках Нобелевской недели. Церемония награждения состоится 10 декабря, в день смерти Альфреда Нобеля. В этом году, в связи с эпидемиологической обстановкой, награждение состоится без банкета и торжественной церемонии в Стокгольме. Все награды лауреатам будут вручены на их родине, что будет показано в онлайн-трансляции.