Der Haptik-Effekt-Blog
von Touchmore

Der Blick ins Haptiklabor: eine wegweisende Nase

(Bildquelle: BAASICS (Bay Area Art & Science Interdisciplinary Collaborative Sessions), San Francisco)

Die Erforschung der Haptik zieht erst seit einigen Jahren an. Unser basaler Sinn, um die Welt zu begreifen und uns glaubhaft der Realität zu vergewissern, führte in der Wissenschaft lange ein stiefmütterliches Dasein.

Einer der Hauptgründe: Als zugleich intimster Sinn fristete die Haptik seit Jahrhunderten eines wenig beachteten Daseins in der Schmuddelecke. Seine Wiederentdeckung und exakte Untersuchung hat gerade erst begonnen ...

Eine der Kernfragen, mit der sich die Haptikforscher aktuell beschäftigen, lautet: Wie nehmen wir mechanische Kräfte wahr, die auf unsere Haut einwirken? Professorin Diana Bautista und Mitglieder ihres Laborteams von der UC Berkeley arbeiten an der Antwort. Ihr Studienobjekt: der Sternmull, auch Sternnasenmaulwurf genannt.

Denn bei Säugetieren wie Menschen und Mäusen sind die Mechanorezeptoren – berührungsempfindliche Hautrezeptoren – nicht in der für diese Forschungszwecke geeigneten Konzentration zu finden.

Doch einige Tiere wie der Maulwurf mit der Sternennase verfügen über Strukturen, die feinst auf Berührung spezialisiert sind. Das namensgebende Organ dieses Maulwurfs wächst in Form von 22 fingerähnlichen Fortsätzen aus seiner Nase.

Bautista zur Wahl des Sternmulls: „In der Neurowissenschaft hat es Tradition, Extremfälle der Natur zu untersuchen, um Moleküle zu entdecken. Wir sind sehr an Tieren interessiert, die spezialisierte Berührungssysteme besitzen.“

In dieser Beziehung ist der Sternnasenmaulwurf ein Supertalent. In der Wildnis gräbt er unterirdische Tunnelgänge und nutzt seine Tentakel, um Insekten aufzuspüren. Innerhalb von 100 bis 200 Millisekunden nimmt der Sternmull potentielles Futter wahr und entscheidet, ob er es sich einverleibt oder nicht. Kein Säugetier fühlt sensibler bzw. schneller, was dem Sternmull einen Eintrag ins Guinnessbuch der Weltrekorde brachte.

Ein Glücksfall auch für Bautistas Labor: Während die Forscher untersuchten, welche Neuronentypen im Tast-Stern angesiedelt sind, entdeckten sie zu ihrer Überraschung, bis zu welchem Extrem die Spür-Tentakel darauf spezialisiert sind, Berührung wahrzunehmen.

Im Vergleich zu den Menschen und anderen Säugetieren, bei denen sich berührungs- und schmerzempfindliche Rezeptoren durchmischen, verfügt der Sternmull nur über wenige Schmerzrezeptoren und reagiert demzufolge auch kaum auf entsprechende Reize.

Im nächsten Schritt machten sich die Forscher auf die Suche nach Genen, die ausschließlich in Zellen existieren, die die geheimnisvollen Mechanorezeptoren beinhalten. Nach einigen Versuchsreihen konnten sie mehrere Proteine – darunter Ionen-Kanäle – identifizieren, die für Berührungsempfindungen verantwortlich sein könnten.

Weitere Studien zeigten, dass die potentiellen Mechanorezeptoren auch in Menschen und Mäusen zu finden sind. Jetzt beschäftigt sich Bautista damit herauszufinden, welche der entdeckten Proteine nötig sind, um Berührungen wahrzunehmen und wie sie auf molekularer Ebene arbeiten. Der Sternnasenmaulwurf hilft auch weiterhin, Licht ins Dunkel zu bringen ...

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