Sensoriska receptorer och transduktion

Sensoriska receptorer omvandlar mekanisk, kemisk, termisk eller elektromagnetisk energi till graderade elektriska signaler, vilka kodas som transmittorfrisättning och aktionspotentialer i afferenta banor. Transduktionens känslighet, dynamiska område och tidsupplösning bestäms av receptorernas molekylära koppling, membranbiofysik och adaptation. Samma grundprinciper återkommer i alla sinnessystem, men den konkreta transduktionsapparaten skiljer sig markant mellan exempelvis hud, inneröra, näsa och retina.

Begrepp och avgränsning

Sensorisk transduktion är omvandlingen av energi i ett fysikaliskt eller kemiskt stimulus till en förändring av receptorns membranpotential. Den första elektriska signalen är en lokal och graderad receptorpotential eller generatorpotential. I ett primärt sensoriskt neuron kan denna potential direkt utlösa aktionspotentialer i samma cell. I en separat receptorcell reglerar den i stället transmittorfrisättning till ett afferent neuron, där aktionspotentialerna uppkommer.

Transduktion ska skiljas från sensorisk transmission, det vill säga fortledning och synaptisk överföring av redan kodad information genom perifera nerver, ryggmärg, hjärnstam, talamus och kortex. Perifer kodning omfattar hur stimulusets intensitet, duration, rumsliga läge och tidsförlopp representeras i impulsfrekvens, impulsintervall och populationer av afferenter. Central bearbetning innebär bland annat konvergens, lateral inhibition, kontrastförstärkning och integration mellan modaliteter. Perception är den medvetna upplevelsen och kan därför inte likställas med receptoraktivering; transduktion kan utlösa autonoma eller reflexmässiga svar utan att stimuleringen blir medveten.

Ett receptorsystems adekvata stimulus är den energiform som aktiverar det vid lägst energi. Fotoreceptorer är exempelvis extremt känsliga för fotoner, medan mekanisk påverkan på ögat kräver betydligt större energi men ändå kan upplevas som ljusfenomen eftersom synbanan aktiveras. Modalitet betecknar den sensoriska kvaliteten, såsom beröring, temperatur, lukt eller syn. Modaliteten bestäms främst av vilken receptorpopulation och afferent bana som är aktiv, inte av aktionspotentialens vågform.

Tröskel kan avse minsta stimulus som ger en mätbar receptorrespons, en afferent impuls eller en reproducerbart rapporterad förnimmelse. Dessa nivåer behöver inte sammanfalla. Absolut känslighet beskriver förmågan att detektera ett svagt stimulus mot bakgrund, medan differentiell känslighet avser förmågan att skilja två intensiteter åt. Det minsta detekterbara intensitetstillägget betecknas ofta ΔI och relateras till utgångsintensiteten I.

Receptorklassifikation och funktionell organisation

Sensoriska receptorer kan klassificeras både efter det adekvata stimulusets energiform och efter varifrån informationen kommer. Klassifikationerna överlappar: en mekanoreceptor kan exempelvis vara exteroceptor i huden, proprioceptor i en muskelspole eller interoceptor i ett blodkärl.

Exteroceptorer registrerar omvärlden, till exempel ljus, ljud och hudberöring. Interoceptorer övervakar den inre miljön, bland annat kärlsträckning, osmolaritet, pH och gastryck. Proprioceptorer rapporterar muskellängd, längdförändring, senbelastning och ledställning. Proprioceptionen är avgörande för postural kontroll och rörelsekoordination även när informationen inte når medvetandet.

Morfologiskt kan receptorer utgöras av fria nervändar, inkapslade nervändar eller specialiserade receptorceller. Fria nervändar är vanliga vid nociception och termoreception. Inkapsling i bindväv, som i Meissner- och Pacinikroppar, filtrerar den mekaniska kraften och påverkar receptorns frekvenskänslighet och adaptation. Specialiserade receptorceller, exempelvis innerörats hårceller och smaklöksceller, kommunicerar synaptiskt med ett separat afferent neuron.

Principen om specifika nervenergier, närliggande begreppet märkta linjer, innebär att sensorisk kvalitet följer den aktiverade banans centrala destination. Aktionspotentialer i syn-, hörsel- och känselafferenter har i princip samma elektrofysiologiska byggnad. Hjärnan tolkar ändå signalerna olika därför att de leds i anatomiskt och funktionellt åtskilda nätverk. Elektrisk stimulering av synbanan kan därför ge en ljusupplevelse trots att stimuleringen inte består av ljus.

Primära och sekundära sensoriska receptorceller

I ett primärt receptorneuron är den stimulusregistrerande strukturen en del av det afferenta neuronet. Transduktionskanaler i en perifer nervände eller dendrit ger en generatorpotential som sprids elektrotoniskt till en triggerzon. Om depolarisationen där når tröskeln öppnas spänningsstyrda Na⁺-kanaler och aktionspotentialer genereras i samma cell.

Somatosensoriska afferenter är typiska primära receptorneuron. Deras cellkroppar ligger i spinalganglier eller sensoriska kranialnervsganglier, medan de perifera ändarna registrerar mekaniska, termiska eller nociceptiva stimuli. Luktneuron är också primära sensoriska neuron: lukttransduktionen sker i deras cilier, och de bildar själva aktionspotentialer som fortleds genom lamina cribrosa till luktbulben.

I en sekundär receptorcell uppkommer receptorpotentialen i en separat cell, som frisätter transmittor till ett afferent neuron. Innerörats mogna hårceller signalerar med graderade potentialer och frisätter glutamat vid ribbonsynapser. Smakreceptorceller använder beroende på celltyp bland annat ATP och andra transmittorer för att aktivera gustatoriska afferenter. Receptorcellen kan därmed påverka afferentens impulsfrekvens utan att själv generera fortledda aktionspotentialer.

Retinans stavar och tappar är neuronala och därför inte sekundära receptorceller i strikt histologisk mening. Funktionellt är de emellertid synaptiskt kopplade receptorer: deras graderade hyperpolarisation förändrar glutamatfrisättningen till bipolar- och horisontalceller, medan synnervens aktionspotentialer först bildas i ganglieceller. Mogna fotoreceptorer och hårceller använder alltså normalt graderad signalering snarare än aktionspotentialer, vilket möjliggör kontinuerlig reglering av transmittorfrisättningen.

Transduktionskedjan från stimulus till nervimpuls

Transduktionen kan beskrivas som en sekvens där varje steg påverkar känslighet, latens och dynamiskt område:

1. Stimulus når receptorområdet och kopplas till ett receptorprotein eller en mekanisk hjälpapparat.
2. En jonkanal påverkas direkt eller genom en intracellulär signalkaskad.
3. Membranets jonpermeabilitet förändras och en receptorpotential uppkommer.
4. Potentialen sprids passivt genom receptorcellen eller nervänden.
5. En triggerzon depolariseras, alternativt aktiveras spänningsstyrda Ca²⁺-kanaler i en synaptisk terminal.
6. Aktionspotentialer bildas i den primära afferenten.

I mekanoreceptorer kan kraften först bearbetas av hud, bindvävskapsel, basilarmembran eller stereociliebunt innan den når transduktionskanalen. Vid kemisk transduktion måste molekylen ofta lösas i slem eller saliv och därefter binda till en receptor. I fotoreceptorer absorberas fotonen av ett kromofor–opsinkomplex. Den accessoriska vävnaden är således en del av receptorns funktionella filter, även om den inte själv genererar den elektriska signalen.

Receptorpotentialen sprids elektrotoniskt och avtar därför med avståndet. Hur stor spänningsförändringen blir vid triggerzonen beror på transduktionsströmmens storlek, membranets resistans och kapacitans, nervändens geometri samt avståndet från stimulusplatsen. Hög membranresistans minskar läckström och gör att en given jonström ger större lokal spänningsförändring. Stor kapacitans bromsar däremot snabba potentialförändringar.

Flera samtidiga lokala strömmar kan ge spatial summation, medan tätt återkommande händelser kan ge temporal summation. Den elektrogena drivkraften för en viss jon bestäms av skillnaden mellan membranpotentialen och jonens jämviktspotential. Om den sammanlagda depolarisationen når tröskeln vid triggerzonen genereras aktionspotentialer. I sekundära receptorer öppnar depolarisationen i stället spänningsstyrda Ca²⁺-kanaler; Ca²⁺-inflödet utlöser vesikelfusion och transmittorfrisättning, som i sin tur kan föra det afferenta neuronet till tröskel.

Jonkanaler och intracellulära signalkaskader

Vid direkt transduktion påverkar stimulus jonkanalen utan en lång intracellulär kaskad. Mekanisk kraft kan öppna PIEZO2-kanaler i lågtröskliga hudmekanoreceptorer och proprioceptorer. Protoner kan ledas genom OTOP1 i surkänsliga smakceller. I hårceller öppnas mekanotransduktionskanaler när stereociliebunten böjs och tip links spänns. Direkt koppling ger vanligen kort latens och hög tidsupplösning.

Metabotrop transduktion använder receptoraktiverade G-proteiner och second messengers. Adenylatcyklas kan bilda cAMP, fosfolipas C kan spjälka PIP₂ och bilda bland annat IP₃, och IP₃ kan frisätta Ca²⁺ från intracellulära depåer. Ca²⁺ kan därefter påverka jonkanaler, enzymer och transmittorfrisättning. Vid söt-, bitter- och umamitransduktion aktiverar intracellulärt Ca²⁺ bland annat TRPM5.

Kaskader ger signalamplifiering eftersom en aktiverad receptor kan påverka flera G-proteiner, varje effektorenzym kan omsätta många substratmolekyler och second messengers kan reglera många kanaler. Priset är längre latens, större biologiskt brus och risk för mättnad. Mättnad uppkommer när receptorer, G-proteiner, enzymer eller jonkanaler är maximalt engagerade; ytterligare stimulusökning ger då liten extra receptorpotential.

Stimulering depolariserar de flesta receptorer, men vertebrata fotoreceptorer utgör ett viktigt undantag. I mörker håller cGMP CNG-kanaler öppna. Ljus aktiverar en kaskad som sänker cGMP-koncentrationen, stänger kanalerna och minskar den inåtgående katjonströmmen. Följden blir hyperpolarisation och minskad glutamatfrisättning.

Receptorpotentialens elektrofysiologi

Receptorpotentialen är lokal, graderad och dekrementellt fortledd. Den saknar aktionspotentialens allt-eller-inget-karaktär och refraktärperiod. Två receptorpotentialer kan därför summeras även med kort tidsintervall, och potentialens amplitud och varaktighet kan kontinuerligt variera med stimulus.

Inom receptorns arbetsområde ger ett starkare stimulus vanligen större kanalaktivering och större receptorpotential. Sambandet behöver inte vara linjärt. Vid höga intensiteter planar svaret ut när tillgängliga kanaler är öppna, receptorproteiner är ockuperade eller signalkaskaden är mättad. Receptorn förlorar då förmåga att diskriminera ytterligare intensitetsökningar om inte adaptation förskjuter arbetsområdet.

Depolarisation kan uppkomma genom inflöde av Na⁺ eller Ca²⁺, minskat K⁺-utflöde eller, i vissa celler, Cl⁻-utflöde. Hyperpolarisation kan orsakas av ökat K⁺-utflöde, Cl⁻-inflöde eller stängning av en tonic inåtström. Effekten beror på kanalens reverseringspotential i förhållande till den aktuella membranpotentialen. Samma kanalöppning kan därför få olika effekt om jonkoncentrationer eller vilopotential förändras.

Aktionspotentialens amplitud bestäms främst av spänningsstyrda kanalers regenerativa dynamik och kodar inte stimulusintensitet. När tröskeln väl passerats är en enskild impuls ungefär lika stor oberoende av om den utlöstes av en måttlig eller kraftig receptorpotential. Intensiteten representeras i stället genom impulsfrekvens, impulsmönster och antalet aktiverade afferenter.

Kodning av intensitet, tid och modalitet

En större depolariserande generatorpotential förkortar vanligen tiden till nästa tröskelpassage och höjer därmed impulsfrekvensen. Frekvensen kan emellertid inte öka obegränsat. Den absoluta och relativa refraktärperioden, Na⁺-kanalernas återhämtning, efterhyperpolarisation och metabol belastning sätter en övre gräns för hur tätt impulserna kan avfyras.

Intensitet kodas också genom rekrytering. Afferenter som innerverar samma område kan ha olika trösklar och dynamiska områden. Ett svagt stimulus aktiverar främst de känsligaste enheterna, medan starkare stimuli rekryterar fler receptorer och afferenter. Centrala neuron kan läsa av den sammanlagda populationsaktiviteten, vilket ger ett större användbart intensitetsområde än vad en enskild receptor kan täcka.

Stimulusets duration och tidsstruktur återges i impulsintervallen. Toniska receptorer bibehåller aktivitet under ett kvarstående stimulus, medan fasiska receptorer främst ger onset-, offset- eller förändringssvar. Vid periodiska stimuli kan afferenta impulser faslåsa, det vill säga återkomma vid en bestämd fas i stimuluscykeln. En enskild fiber behöver inte avfyra vid varje cykel; populationens impulser kan ändå bevara periodiciteten.

Psykofysiska lagar beskriver sambandet mellan fysisk intensitet och rapporterad upplevelsestyrka:

Dessa relationer är empiriska beskrivningar, inte universella molekylära lagar. Resultatet påverkas av perifer transduktion, central gain control, uppmärksamhet, förväntan och hur försökspersonen instrueras att skatta upplevelsen.

Receptiva fält och rumslig upplösning

Ett receptivt fält är det område där ett stimulus kan påverka aktiviteten i en viss receptor eller nervcell. För en primär hudafferent motsvarar det den perifera vävnad som dess nervändar försörjer. För ett centralt neuron kan fältet vara större och mer komplext genom konvergens av flera afferenter, och det kan innehålla både excitatoriska och inhibitoriska delområden.

Små receptiva fält och hög receptortäthet ger god spatial upplösning. Fingertopparna har tätt placerade mekanoreceptorer och stor central representation; tvåpunktsdiskriminationen kan där ligga omkring 2–5 mm. På bålen är receptortätheten lägre och de receptiva fälten större, varför två samtidiga stimuli måste ligga betydligt längre ifrån varandra för att uppfattas som separata.

Överlappande fält möjliggör mer exakt positionsbestämning än receptoravståndet ensamt antyder. Ett stimulus aktiverar flera afferenter i olika grad, och centralnervösa nätverk uppskattar positionen ur populationens aktivitetsprofil. Lateral inhibition förstärker skillnaden mellan starkt aktiverade och närliggande svagare aktiverade banor. Centrum–omgivningsorganisation i exempelvis retina förbättrar kontrast och kantdetektion men gör svaret beroende av stimulusets rumsliga omgivning.

Den sensoriska homunculus återspeglar att kroppsdelar med hög innervationstäthet och stort funktionellt behov upptar oproportionerligt stora kortikala områden. Den kortikala representationen är dock plastisk och är inte ett direkt mått på antalet perifera receptorer. Vid klinisk testning påverkas tvåpunktströskeln av hudtemperatur, appliceringstryck, samtidighet, stimulusets riktning, patientens förväntan och vilket kriterium som används för ett korrekt svar. Ett enstaka tröskelvärde bör därför inte övertolkas.

Sensorisk adaptation och gain control

Adaptation är en minskning av receptorpotential eller afferent impulsaktivitet under ett kvarstående eller upprepat stimulus. Begreppet ska skiljas från habituering, som är en central minskning av beteenderesponsen, och från fatigue, där signaleringen försämras genom exempelvis metabol uttröttning eller transmissionssvikt. Central suppression kan minska den sensoriska responsen utan att den perifera receptorn har adapterat.

Snabb adaptation kan bero på att en viskoelastisk receptorkapsel omfördelar ett konstant tryck så att kraften över transduktionsmembranet minskar. Intracellulärt Ca²⁺ kan reducera kanalernas känslighet, stimulera second-messenger-nedbrytning eller aktivera andra återkopplingsvägar. Fosforylering av receptorproteiner kan minska deras koppling till G-proteiner, medan förändrad kanalöppningssannolikhet dämpar den elektriska responsen.

Långsammare mekanismer omfattar receptorinternalisering, ändrat uttryck av signalproteiner, regenerering av synpigment och förändrad synaptisk förstärkning. I fotoreceptorer kräver full återställning efter pigmentblekning återbildning av 11-cis-retinal. I kemiska sinnen kan långvarig exponering både desensitisera receptorn och förändra centrala nätverks svar.

Adaptation fungerar som gain control. När bakgrundsstimuleringen ökar minskar systemets förstärkning eller nollnivån förskjuts, så att nya förändringar fortfarande kan kodas utan omedelbar mättnad. Därmed förbättras kontrastkänsligheten över ett stort intensitetsområde, men information om den absoluta nivån går delvis förlorad. En lukt kan exempelvis vara tydlig vid inträde i ett rum men efter en stund knappt märkas trots fortsatt exponering.

Fasiska och toniska svarsmönster

Fasiska, snabbt adapterande receptorer signalerar framför allt förändring, rörelse samt stimulusets början och ibland slut. Pacinikroppens lamellära kapsel överför snabba deformationer men avlastar nervänden vid konstant tryck. Receptorn lämpar sig därför för vibration och snabba tryckförändringar snarare än för bestämning av ett ihållande trycks absoluta storlek.

Meissnerkroppar är också relativt snabbt adapterande och registrerar dynamisk lätt beröring och lågfrekventa förändringar i hårlös hud. Deras aktivitet bidrar till detektion av glidning mellan hud och föremål, vilket är viktigt för snabb reglering av greppkraft. Onset- och offset-svar kan centralt användas för att avgränsa stimulusets tidsförlopp.

Toniska, långsamt adapterande receptorer fortsätter att signalera under ett statiskt stimulus. Merkelcell–neuritkomplex ger information om kvarstående hudinbuktning, kanter och ytors form. Ruffiniändar svarar långsamt adapterande på hudsträckning. Muskelspolar kan upprätthålla signalering om muskellängd, medan interoceptiva receptorer kontinuerligt övervakar variabler av betydelse för homeostasen.

Indelningen är inte absolut. Många receptorer har både en dynamisk topprespons och en kvarstående statisk komponent, med flera adaptationstidskonstanter. Adaptationen kan uppstå i kapseln, cytoskelettet, själva transduktionskanalen, den intracellulära kaskaden, triggerzonen eller synapsen. Det observerade afferenta svarsmönstret är därför summan av mekanisk filtrering och cellulär elektrofysiologi.

Mekanisk, termisk och nociceptiv transduktion

Mekanokänsliga kanaler öppnas när kraft förändrar membranspänningen eller överförs via cytoskelett och extracellulär matrix. PIEZO2 är central i lågtröskliga mekanoreceptorer och proprioceptorer. Kanalöppningen släpper in katjoner och depolariserar nervänden. Mutationer eller funktionsbortfall i denna transduktionsväg kan ge uttalad störning av beröringssinne, ledposition och koordinerad rörelse.

I koklean skapar basilarmembranets rörelse en skjuvning som böjer hårcellernas stereocilier. Böjning mot de högsta stereocilierna spänner tip links och ökar transduktionskanalernas öppningssannolikhet. K⁺ strömmar in från endolymfan, vars positiva endokokleära potential är cirka +80 mV. Den stora elektrokemiska drivkraften depolariserar hårcellen, öppnar basolaterala Ca²⁺-kanaler och ökar glutamatfrisättningen till hörselnervens afferenter. Böjning åt motsatt håll stänger kanaler och hyperpolariserar cellen.

Temperatur registreras av flera jonkanaler med överlappande känslighetsområden. TRPV1 aktiveras bland annat av noxisk värme omkring 43 °C och däröver, men även av protoner och capsaicin. Temperaturen representeras av aktivitetsmönstret i flera afferentpopulationer snarare än av en enda termometerliknande receptor. Snabba temperaturförändringar ger ofta kraftigare svar än samma sluttemperatur efter adaptation.

Nociceptorer är ofta polymodala och kan aktiveras av kraftig mekanisk deformation, extrem temperatur och vävnadsskaderelaterade ämnen. H⁺, ATP, bradykinin, prostaglandiner och neurotrofiner kan direkt aktivera eller sensitisera transduktionsproteiner. Prostaglandiner höjer exempelvis inte nödvändigtvis nociceptorns aktivitet ensamma men kan sänka tröskeln genom intracellulär fosforylering. Resultatet blir perifer sensitisering med spontan smärta, hyperalgesi och ömhet kring den skadade vävnaden. Aδ-fibrer förmedlar typiskt en snabbare, mer väl lokaliserad smärtkomponent, medan omyeliniserade C-fibrer bidrar till långsammare och diffusare smärta.

Kemisk och fotisk transduktion

I luktepitelet binder luktämnen till G-proteinkopplade luktreceptorer i luktneuronens cilier. Receptorn aktiverar Gαolf, som stimulerar adenylatcyklas III och höjer cAMP-koncentrationen. cAMP öppnar cykliskt nukleotidstyrda CNG-kanaler, så att Na⁺ och Ca²⁺ strömmar in. Det inkommande Ca²⁺ aktiverar dessutom Cl⁻-kanaler. Eftersom luktcilierna har en Cl⁻-gradient som gynnar utflöde lämnar Cl⁻ cellen och förstärker depolarisationen. När generatorpotentialen når triggerzonen bildas aktionspotentialer i luktneuronet.

Ett luktämne aktiverar vanligen flera receptortyper, och varje receptortyp kan reagera på flera strukturellt besläktade ämnen. Luktidentiteten kodas därför kombinatoriskt. Luktneuron som uttrycker samma receptor konvergerar till bestämda glomeruli i luktbulben. Ca²⁺-beroende återkoppling på CNG-kanaler och desensitisering av receptorer bidrar till snabb luktadaptation.

Smaktransduktionen använder flera mekanismer:

Sött, umami och bittert aktiverar således G-proteinkopplade receptorer. PLCβ2 bildar IP₃, intracellulärt Ca²⁺ stiger och TRPM5 bidrar till depolarisation. Smakreceptorceller frisätter bland annat ATP till afferenta ändar. Smakintensiteten kodas i afferent aktivitet, men högre koncentrationer kan aktivera bredare cellpopulationer och ge mindre selektiva svar.

Fototransduktionen börjar när en foton isomeriserar opsinbundet 11-cis-retinal till all-trans-form. Det aktiverade opsinet stimulerar G-proteinet transducin, som aktiverar fosfodiesteras 6, PDE6. PDE6 hydrolyserar cGMP, varvid CNG-kanaler i fotoreceptorns yttre segment stängs. Den inåtgående mörkerströmmen av Na⁺ och Ca²⁺ minskar, membranet hyperpolariseras och glutamatfrisättningen till retinans sekundärneuron avtar.

Kaskaden ger kraftig amplifiering: en aktiverad pigmentmolekyl kan påverka många transducinmolekyler och därigenom ett stort antal cGMP-molekyler och kanaler. Avstängning kräver inaktivering av opsin, GTP-hydrolys, återställning av cGMP och regeneration av synpigment. Ljusadaptation minskar känsligheten i stark belysning, medan mörkeradaptation successivt återställer den. Full återhämtning av stavarnas känslighet efter stark belysning tar ungefär 20–30 minuter. Brist på vitamin A kan försämra bildningen av retinal och orsaka nattblindhet.

Variation, mätmetoder och klinisk relevans

Sensorisk känslighet varierar med ålder, genetik, receptorantal, vävnadstemperatur, läkemedel och föregående stimulering. Varianter i TAS2R38 påverkar känsligheten för vissa bitterämnen. Lukttrösklar skiljer sig avsevärt mellan individer och mellan olika luktämnen. Åldrande medför bland annat förlust av kokleära hårceller och degenerativa förändringar i stereocilier, ofta med tidig påverkan på högfrekvenshörseln. Tidigare exponering kan både adaptera receptorn och sensitisera nociceptiva system.

Psykofysiska metoder omfattar bland annat stigande och fallande stimulusserier, konstanta stimuli och adaptiva trappmetoder. Stimulus måste vara noggrant kalibrerat. Intervallen mellan försöken måste vara tillräckliga för att begränsa adaptation, särskilt vid lukt, smak och starkt ljus. Det är också nödvändigt att skilja detektionströskel från igenkänningströskel, diskriminationströskel och smärttröskel. En person kan detektera ett luktämne utan att kunna identifiera det, eller känna värme långt innan värmen blir smärtsam.

Kliniskt kan skada på hårceller eller deras ribbonsynapser ge sensorineural hörselnedsättning trots att ljudöverföringen genom ytter- och mellanörat är intakt. Anosmi kan bero på skada på luktepitelet, luktneuronen eller centrala luktbanor. Fotoreceptordysfunktion och störd pigmentregeneration kan ge nattblindhet, medan mutationer i opsin-, PDE6- eller andra transduktionsrelaterade gener kan orsaka retinal degeneration. Kanalopatier i mekanokänsliga eller temperaturkänsliga kanaler kan ge störd beröring, proprioception eller smärtreglering.

Vid perifer neuropati kan receptorändar och afferenta axon skadas parallellt, vilket ger nedsatt vibration, temperaturkänsel eller nociception. Vid inflammation sänker perifera mediatorer nociceptorernas tröskel och förstärker responsen, medan central sensitisering ytterligare kan öka smärtan. Analgetiska och antiinflammatoriska läkemedel kan ingripa på olika nivåer: cyklooxygenashämmare minskar prostaglandinbildning och perifer sensitisering, lokalanestetika blockerar spänningsstyrda Na⁺-kanaler och därmed afferent impulsledning, medan vissa läkemedel påverkar central synaptisk transmission snarare än själva transduktionen.

Tolkningen av sensoriska test måste slutligen ta hänsyn till central kompensation. Normal perception utesluter inte partiell receptorförlust om återstående afferenter och centrala nätverk har ökat sin förstärkning. Omvänt kan en normal perifer receptorpotential samexistera med nedsatt perception vid skada längre centralt. En mekanistiskt korrekt bedömning kräver därför att transduktion, perifer transmission, central bearbetning och subjektiv rapport hålls isär.

Källor

• Transduction (physiology)
• Transduction (physiology)