เม็ดรู้สัมผัส

เม็ดรู้สัมผัส หรือ เม็ดไวสัมผัส
()
เป็นปลายประสาทรับแรงกลชนิดหนึ่งที่ผิวหนังซึ่งไวสัมผัสแบบเบา ๆ 
โดยเฉพาะก็คือ ไวสูงสุดเมื่อรับรู้แรงสั่นระหว่าง 2-50 เฮิรตซ์
เป็นตัวรับความรู้สึกที่ปรับตัวอย่างรวดเร็ว
โดยหนาแน่นมากสุดที่ปลายนิ้วมือ (เป็นใยประสาทที่มีมากที่สุดในมือมนุษย์ คือ 40%)

 ตำแหน่ง 
เม็ดไวสัมผัสกระจายอยู่ตามผิวหนัง แต่หนาแน่นในบริเวณที่ไวสัมผัสแบบละเอียดมากที่สุด เช่น นิ้วมือและปาก 
ที่ผิวหนังเกลี้ยง มันจะอยู่ติดใต้หนังกำพร้าภายในปุ่มหนังแท้ (dermal papillae)
ใต้ผิวหนัง 0.5-1.0 มม ซึ่งตื้นที่สุดในบรรดาตัวรับแรงกลที่ผิวเกลี้ยง 4 อย่าง โดยที่มือจะอยู่ที่ด้านทั้งสองของขอบสันลายมือ/นิ้ว 
แต่จะไม่มีในผิวหนังที่มีผม/ขน

 โครงสร้าง 
เม็ดไวสัมผัสเป็นปลายประสาทมีแคปซูลหุ้ม โดยแคปซูลจะประกอบด้วยเซลล์สนับสนุนแบน ๆ จัดเป็นชั้นขวาง ๆ อันเกิดมาจากปลอกไมอีลิน (Schwann cell/terminal glia cell) และเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเต็มไปด้วยน้ำ มีรูปร่างเป็นวงรียาว
โดยยาวระหว่าง 30-140 ไมโครเมตร และมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 40-60 ไมโครเมตร
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 อ้างอิง )

อย่างไรก็ดี งานศึกษาในระดับโมเลกุลยังแสดงด้วยว่า 
 มีใยประสาทกลุ่ม C สองแบบที่ส่งปลายไปยัง Meissner corpuscle ด้วย 
 p. 7, Figure 2 อ้างอิง


 p. 12, Figure 4 อ้างอิง

 ใยประสาทต่าง ๆ ของ Meissner corpuscle มีการแสดงออกเป็นช่องไอออน (ion channel) ตัวรับความรู้สึก (receptor) และตัวส่ง (transmitter) ที่สัมพันธ์กับการถ่ายโอนความรู้สึกที่เป็นอุณหภูมิ สารเคมี และโนซิเซ็ปชันด้วย อ้างอิง

ดังนั้น เหตุเหล่านี้ร่วมกับเหตุอื่น ๆ จึงทำให้คาดว่า Meissner corpuscle เป็นโครงสร้างถ่ายโอนและรวบรวมความรู้สึกหลายชนิด (multimodal) ที่ซับซ้อน และอุณหภูมิและสภาพทางเคมีของผิวหนังอาจมีผลต่อสมรรถภาพการรับแรงกลตามที่ปรากฏ

 ความเปลี่ยนแปลงตามอายุ 
ค่าจำนวนเม็ดไวสัมผัส/มม2 ที่ปลายนิ้วของมนุษย์จะลดลง 4 เท่าระหว่างอายุ 12-50 ปี
เป็นอัตราที่เข้ากับการเสียความไวสัมผัสเป็นอย่างดีเมื่อทดสอบด้วยปลายเล็ก ๆ

 หน้าที่ 
เม็ดไวสัมผัสเป็นตัวรับแรงกลที่ปรับตัวอย่างรวดเร็ว
ซึ่งไวต่อความเปลี่ยนแปลงของรูปร่างและลายผิว ในการสัมผัสแบบสำรวจหรือแบบจำแนก
ความไวสูงของมันเป็นมูลฐานทางประสาทในการ "อ่าน" อักษรเบรลล์ได้
เพราะอยู่ที่หนังแท้ส่วนตื้น ๆ และเชื่อมกับโครงสร้างของผิวหนังผ่านเส้นใยคอลลาเจน จึงไวต่อสัมผัสและแรงสั่นมาก

เม็ดจะตอบสนองต่อสัมผัสแบบเบา ๆ และแรงดันPurves et al (2008), Glossary, หน้า G-8, "Meissner’s corpuscles - Encapsulated cutaneous mechanosensory receptors specialized for the detection of fine touch and pressure."
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

 ลานรับสัญญาณ 
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)

 เทียบกับตัวรับความรู้สึกอื่น ๆ 

การรู้สึกถึงแรงดันในนระดับลึก (เช่นจากการถูกทิ่ม) อาศัย Pacinian corpuscle ซึ่งเป็นตัวรับแรงกลโดยสัมผัสที่ส่งสัญญาณเป็นพัก ๆ อีกอย่างหนึ่ง และอยู่ในหนังแท้ส่วนที่ลึกกว่า และอาศัยปลายประสาทอิสระบางอย่าง

อนึ่ง เม็ดไวสัมผัสไม่สามารถตรวจจับสิ่งเร้าที่เป็นอันตราย (noxious stimuli)
เพราะนี่เป็นหน้าที่โดยเฉพาะของปลายประสาทอิสระ/โนซิเซ็ปเตอร์

 กลไกรับความรู้สึก 

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

 วิถีประสาท 
ดูเพิ่มเติมที่วิถีประสาทเพื่อการรู้สัมผัสและการรู้อากัปกิริยา
วิถีประสาทรับความรู้สึกทางกายที่ตัวรับความรู้สึกส่งสัญญาณไปยังระบบประสาทกลางเพื่อการรับรู้เหนือจิตสำนึก โดยปกติจะมีนิวรอนส่งสัญญาณต่อ ๆ กันยาว 3 ตัว
คือ first order neuron, second order neuron, และ third order neuron

เม็ดไวสัมผัสในระบบรับความรู้สึกทางกายจะส่งข้อมูลไปยังศูนย์ประมวลผลต่าง ๆ ในสมองรวมทั้งทาลามัสและเปลือกสมอง ผ่านวิถีประสาทรวมทั้ง
 Dorsal column-medial lemniscus pathway ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสัมผัสละเอียด (รวมทั้งของเม็ดไวสัมผัส) จากร่างกายรวมศีรษะครึ่งหลัง ผ่านไขสันหลังไปยังทาลามัส แล้วต่อไปยังคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย โดย first order neuron อยู่ที่ปมประสาทรากหลัง ซึ่งส่งแอกซอนขึ้นผ่าน dorsal column ในไขสันหลังซีกร่างกายเดียวกันไปยัง second order neuron ที่ dorsal column nuclei ในก้านสมองซีกกายเดียวกัน ซึ่งก็ส่งแอกซอนข้ามไขว้ทแยง (decussate) ที่ medulla (ในก้านสมองเช่นกัน) แล้วขึ้นผ่าน medial lemniscus ไปยัง third order neuron ในทาลามัสส่วน ventral posteriorlateral nucleus (VPL) ซึ่งก็จะส่งแอกซอนไปสุดที่คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย (somatosensory cortex/postcentral gyrus) ของสมองกลีบข้าง โดยข้อมูลเกี่ยวกับสัมผัสจะส่งไปที่บริเวณ "3b" เป็นหลัก
 Trigeminothalamic tract ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสัมผัสละเอียดจากศีรษะส่วนหน้ารวมทั้งใบหน้า ไปยังทาลามัส แล้วต่อไปยังคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย โดย first order neuron อยู่ที่ปมประสาทของเส้นประสาทสมอง (รวมทั้ง trigeminal , facial , glossopharyngeal , และ vagus ) ซึ่งส่งแอกซอนไปยัง second order neuron ในซีกร่างกายเดียวกันที่ Trigeminal nuclei ซึงก็ส่งแอกซอนข้ามไขว้ทแยงที่ก้านสมอง (mid-pons) ไปสุดที่ทาลามัสส่วน ventral posterior medial nucleus (VPM) ส่วน third order neuron ในทาลามัสก็จะส่งแอกซอนไปที่คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย (somatosensory cortex/postcentral gyrus) ของสมองกลีบข้างที่บริเวณ "3b" เป็นหลัก

 การตั้งชื่อ 
นักกายวิภาคชาวเยอรมันจอร์จ ไมส์เนอร์เป็นผู้ค้นพบเม็ดไวสัมผัส (หรือ เม็ดของไมส์เนอร์)

 รูปภาพอื่น ๆ 

 เชิงอรรถและอ้างอิง 

 แหล่งอ้างอิงอื่น ๆ 




Neuroscience (2008)


Principles of Neural Science (2013)



 แหล่งที่มา 


 แหล่งข้อมูลอื่น 
 Donald L. Rubbelke D.A. Tissues of the Human Body: An Introduction. McGraw-Hill. 1999  Meissner's and Pacinian corpuscles
 Dawn A. Tamarkin, Ph.D. Anatomy and Physiology Unit 15 Vision and Somatic Senses: Touch and Pressure
  - "Integument  pigmented skin, Meissner's corpuscles "
  - "Meissner's Tactile Corpuscle"
 Histology at rutgers.edu 

หมวดหมู่:ตัวรับความรู้สึก