เม็ดรู้สัมผัส

Dermal papillae (ปุ่มหนังแท้) ของมือ ขยาย 350 เท่า เม็ดรู้สัมผัส หรือ เม็ดไวสัมผัส (อังกฤษ: Meissner's corpuscle, Tactile corpuscle) เป็นปลายประสาทรับแรงกลชนิดหนึ่งที่ผิวหนังซึ่งไวสัมผัสแบบเบา ๆ โดยเฉพาะก็คือ ไวสูงสุดเมื่อรับรู้แรงสั่นระหว่าง 2-50 เฮิรตซ์ เป็นตัวรับความรู้สึกที่ปรับตัวอย่างรวดเร็ว โดยหนาแน่นมากสุดที่ปลายนิ้วมือ (เป็นใยประสาทที่มีมากที่สุดในมือมนุษย์ คือ 40%) เม็ดไวสัมผัสกระจายอยู่ตามผิวหนัง แต่หนาแน่นในบริเวณที่ไวสัมผัสแบบละเอียดมากที่สุด เช่น นิ้วมือและปาก ที่ผิวหนังเกลี้ยง มันจะอยู่ติดใต้หนังกำพร้าภายในปุ่มหนังแท้ (dermal papillae) ใต้ผิวหนัง 0.5-1.0 มม ซึ่งตื้นที่สุดในบรรดาตัวรับแรงกลที่ผิวเกลี้ยง 4 อย่าง โดยที่มือจะอยู่ที่ด้านทั้งสองของขอบสันลายมือ/นิ้ว แต่จะไม่มีในผิวหนังที่มีผม/ขน เม็ดไวสัมผัสเป็นปลายประสาทมีแคปซูลหุ้ม โดยแคปซูลจะประกอบด้วยเซลล์สนับสนุนแบน ๆ จัดเป็นชั้นขวาง ๆ อันเกิดมาจากปลอกไมอีลิน (Schwann cell/terminal glia cell) และเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเต็มไปด้วยน้ำ มีรูปร่างเป็นวงรียาว โดยยาวระหว่าง 30-140 ไมโครเมตร และมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 40-60 ไมโครเมตร[ต้องการอ้างอิง] โครงสร้างเป็นชั้น ๆ เช่นนี้ทำหน้าที่เป็นตัวกรองสิ่งเร้าซึ่งสามารถอธิบายการตอบสนองแบบปรับตัวอย่างรวดเร็วของเม็ด อย่างน้อยก็โดยบางส่วน เม็ดแต่ละเม็ดยังเชื่อมกับโครงสร้างของผิวหนัง คือ สันของปุ่มหนังแท้ (dermal papillae) ผ่านเส้นใยคอลลาเจน จึงทำให้ไวมากต่อการลื่น/แรงเสียดทานระหว่างมือ/นิ้วกับวัสดุที่จับอยู่ เม็ดไวสัมผัสจะมีเส้นประสาทมีปลอกไมอีลินแบบหนา (กลุ่ม Aβ) วิ่งมาถึง 2-5 แอกซอน ซึ่งเมื่อเข้าไปในเม็ดแล้วก็จะสูญปลอกไมอีลินแล้ววิ่งวนเวียนระหว่างชั้นต่าง ๆ ตลอดเม็ด โดยที่แอกซอนจากเซลล์ประสาทตัวหนึ่ง ๆ ปกติจะส่งสาขาไปยัง 10-20 เม็ด (แต่งานศึกษาในลิงก็พบใยประสาทที่มีปลายเป็น Meissner's corpuscle เพียงอันเดียวเหมือนกัน) อย่างไรก็ดี งานศึกษาในระดับโมเลกุลยังแสดงด้วยว่า ดังนั้น เหตุเหล่านี้ร่วมกับเหตุอื่น ๆ จึงทำให้คาดว่า Meissner corpuscle เป็นโครงสร้างถ่ายโอนและรวบรวมความรู้สึกหลายชนิด (multimodal) ที่ซับซ้อน และอุณหภูมิและสภาพทางเคมีของผิวหนังอาจมีผลต่อสมรรถภาพการรับแรงกลตามที่ปรากฏ ค่าจำนวนเม็ดไวสัมผัส/มม2 ที่ปลายนิ้วของมนุษย์จะลดลง 4 เท่าระหว่างอายุ 12-50 ปี เป็นอัตราที่เข้ากับการเสียความไวสัมผัสเป็นอย่างดีเมื่อทดสอบด้วยปลายเล็ก ๆ[ต้องการอ้างอิง] เม็ดไวสัมผัสเป็นตัวรับแรงกลที่ปรับตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งไวต่อความเปลี่ยนแปลงของรูปร่างและลายผิว ในการสัมผัสแบบสำรวจหรือแบบจำแนก ความไวสูงของมันเป็นมูลฐานทางประสาทในการ "อ่าน" อักษรเบรลล์ได้ เพราะอยู่ที่หนังแท้ส่วนตื้น ๆ และเชื่อมกับโครงสร้างของผิวหนังผ่านเส้นใยคอลลาเจน จึงไวต่อสัมผัสและแรงสั่นมาก เม็ดจะตอบสนองต่อสัมผัสแบบเบา ๆ และแรงดัน โดยที่มือจะทำให้รู้สึกสัมผัสในเบื้องต้นเมื่อถูกวัสดุหรือเมื่อวัสดุลื่นมือ รู้ลายผิววัสดุเมื่อลูบ รู้แรงสั่นที่ความถี่ระหว่าง 1-300 เฮิรตซ์โดยไวสุดที่ 50 เฮิรตซ์ (2-50 เฮิรตซ์ ซึ่งเป็นความถี่ที่เรียกว่าในวรรณกรรมภาษาอังกฤษว่า "flutter") ช่วยให้รู้ความขรุขระและรอยนูนที่เล็กถึง 10 ไมโครเมตร (μm) (หรือเฉลี่ยที่ 6 μm ดีสุด 2 μm) และเมื่อจับยกวัตถุอยู่ ช่วยให้รู้ว่าควรใช้แรงแค่ไหน และให้รู้ว่าวัสดุกำลังลื่นมือ จึงควรใช้แรงจับมากขึ้น การแปรรูปของเม็ดจะเป็นเหตุให้ใยประสาทสร้างศักยะงาน แต่เพราะปรับตัวอย่างรวดเร็ว หรือส่งสัญญาณเป็นพัก ๆ (phasic) ศักยะงานที่สร้างจะลดอัตราการยิงอย่างรวดเร็วจนในที่สุดก็หยุด ซึ่งเป็นเหตุให้เราไม่รู้สึกถึงเสื้อผ้าอีกต่อไป ถ้าเอาสิ่งเร้าออก เม็ดก็จะคืนสภาพและในขณะเดียวกัน (เพราะรูปกำลังแปรไปอีก) ก็จะเป็นเหตุให้สร้างศักยะงานอีกชุดหนึ่ง ลานรับสัญญาณของตัวรับแรงกล ก็คือบริเวณพื้นที่ที่เซลล์ประสาทตอบสนองต่อสิ่งเร้า ถ้ามีการสัมผัสผิวหนังสองที่ภายในลานรับสัญญาณเดียวกัน บุคคลนั้นจะไม่สามารถจำแนกจุดสองจุดเช่นนั้นได้ และถ้ามีการสัมผัสภายในลานสัญญาณที่ต่างกัน บุคคลนั้นก็จะจำแนกได้ ดังนั้น ขนาดลานรับสัญญาณของตัวรับแรงกล จึงเป็นตัวกำหนดการจำแนกสิ่งเร้าที่ละเอียดได้ ยิ่งมีลานสัญญาณเล็กเท่าไรมีกลุ่มลานรับสัญญาณที่อยู่ใกล้ ๆ กันเท่าไร ก็จะสามารถจำแนกละเอียดยิ่งขึ้นเท่านั้น เพราะเหตุนี้ เม็ดรู้สัมผัสและ Merkel ending จึงรวมกลุ่มอยู่อย่างหนาแน่นที่ปลายนิ้วมือซึ่งไวความรู้สึก แต่หนาแน่นน้อยกว่าที่ฝ่ามือและหน้าแขนที่ไวสัมผัสน้อยกว่า เซลล์ประสาทที่มีเม็ดรู้สัมผัสเป็นปลาย มีลานสัญญาณเล็ก (25 มม2 ที่ปลายนิ้ว) ซึ่งช่วยให้สามารถจำแนกสัมผัสที่อยู่ใกล้ ๆ กันได้ (3 มม ที่ปลายนิ้ว) การรู้สึกถึงแรงดันในนระดับลึก (เช่นจากการถูกทิ่ม) อาศัย Pacinian corpuscle ซึ่งเป็นตัวรับแรงกลโดยสัมผัสที่ส่งสัญญาณเป็นพัก ๆ อีกอย่างหนึ่ง และอยู่ในหนังแท้ส่วนที่ลึกกว่า และอาศัยปลายประสาทอิสระบางอย่าง อนึ่ง เม็ดไวสัมผัสไม่สามารถตรวจจับสิ่งเร้าที่เป็นอันตราย (noxious stimuli) เพราะนี่เป็นหน้าที่โดยเฉพาะของปลายประสาทอิสระ/โนซิเซ็ปเตอร์ ปลายประสาทรับแรงกลในระบบรับความรู้สึกทางกาย จะมีลักษณะทางกายวิภาคโดยเฉพาะ ๆ ที่เหมาะกับสิ่งเร้า และโดยทั่วไปอาจเป็นแบบที่หุ้มปลอก/แคปซูล (เช่น Meissner's corpuscle) อันเป็นเนื้อเยื่อนอกเซลล์ประสาท หรืออาจเป็นปลายประสาทอิสระ เมื่อเนื้อเยื่อรอบ ๆ ปลายประสาทแปรรูปเพราะสิ่งเร้าที่เหมาะสม โปรตีนที่ผิวของเซลล์ประสาทก็จะแปรรูปด้วย ทำให้ไอออน Na+ และ Ca2+ ไหลเข้าผ่านช่องไอออนของเซลล์เป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งถ้าถึงขีดเริ่มเปลี่ยนก็จะทำให้เซลล์ลดขั้ว และในที่สุดก็จะส่งศักยะงานไปยังระบบประสาทกลาง โดยเริ่มต้นส่งไปที่ไขสันหลังหรือก้านสมอง ตัวรับความรู้สึกแต่ละประเภท ๆ จากตำแหน่งโดยเฉพาะ ๆ จะมีใยประสาทเป็นของตนเองจนถึงไขสันหลังตลอดไปจนถึงสมอง ความเฉพาะเจาะจงเช่นนี้ทำให้ระบบประสาทกลางจำแนกได้ว่า เป็นความรู้สึกประเภทไรและมาจากส่วนไหนของร่างกาย วิถีประสาทรับความรู้สึกทางกายที่ตัวรับความรู้สึกส่งสัญญาณไปยังระบบประสาทกลางเพื่อการรับรู้เหนือจิตสำนึก โดยปกติจะมีนิวรอนส่งสัญญาณต่อ ๆ กันยาว 3 ตัว คือ first order neuron, second order neuron, และ third order neuron เม็ดไวสัมผัสในระบบรับความรู้สึกทางกายจะส่งข้อมูลไปยังศูนย์ประมวลผลต่าง ๆ ในสมองรวมทั้งทาลามัสและเปลือกสมอง ผ่านวิถีประสาทรวมทั้ง นักกายวิภาคชาวเยอรมันจอร์จ ไมส์เนอร์เป็นผู้ค้นพบเม็ดไวสัมผัส (หรือ เม็ดของไมส์เนอร์)