Пластина для волос - Википедия - Hair plate

Схематический разрез волосяной пластинки. Пластинки волос часто располагаются рядом со складками внутри кутикулы, так что отклонение волос сигнализирует о перемещениях одного сегмента сустава относительно соседнего сегмента.

Пластинки для волос являются разновидностью механорецептор нашел в насекомые. Волосяные пластинки представляют собой плотно упакованные группы сенсорных волосков, которые воспринимают движения одного сегмента тела относительно соседнего сегмента. Пластинки для волос считаются внешними проприоцепторы.[1]

Структура

Волосяные пластинки обычно состоят из нескольких десятков отдельных сенсорных волосков. Каждый волос иннервируется одним сенсорным нейроном.[1] (см. схематический разрез).

Пластинки волос часто располагаются рядом со складками внутри кутикулы, так что волосы отклоняются во время движения сустава.[2] Пластинки для волос расположены на разных частях тела, в том числе на ногах,[3][4][5][6][7] шея,[8][9] и усики.[10][11]

Функция

Пластинки для волос функционируют как проприоцепторы.[1] Сенсорные нейроны, иннервирующие волосяную пластинку, могут фазически реагировать на движения волос (быстро адаптирующийся ) или тонически для поддержания отклонений (медленно адаптируется ).[7][12] Таким образом, пластины для волос могут кодировать положение и движение прилегающего сегмента тела. Нейроны волосяной пластинки проецируются на насекомое Центральная нервная система, где они образуют синапсы с множеством постсинаптических партнеров. Они могут оказывать прямое возбуждающее и косвенное тормозящее воздействие на двигательные нейроны[6] а также пресинаптическое торможение к другим проприоцепторам.[13]

Волосяные пластины, расположенные в суставах ног, обеспечивают сенсорную обратную связь для контроля ходьбы.[3][4][14][15][16][17][18] У палочников и тараканов хирургическое удаление волосяной пластинки на проксимальной части ноги приводит к тому, что нога переступает порог и сталкивается с передней ногой, что указывает на то, что проприоцептивные сигналы от волосяной пластинки ограничивают поступательное движение ноги.[3][14] Эта функция «детектора пределов» аналогична функции млекопитающих. суставные рецепторы.[19]

Вид сбоку антенны таракана, видны пластинки для волос у основания.

Волосяные пластины, расположенные на шее (известный как орган грудины), контролируют положение головы по отношению к грудной клетке и обеспечивают сенсорную обратную связь для управления положением головы.[8][9] В мясной мухе Каллифора, хирургическое удаление волосков на одном из органов предстательной железы заставляет муху компенсировать это поворотом головы в сторону прооперированной стороны.[8]

Волосяные пластинки, расположенные на проксимальных сегментах антенны (см. Схему), обеспечивают сенсорную обратную связь для управления движением антенн.[11] и считается, что они играют важную роль в активном восприятии, локализации объекта и целенаправленных движениях.[10][20]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Тутхилл; Уилсон (2016). «Механочувствительность и адаптивное управление двигателем у насекомых». Текущая биология. 26 (20): R1022 – R1038. Дои:10.1016 / j.cub.2016.06.070. ЧВК  5120761. PMID  27780045.
  2. ^ Прингл, Дж. У. С. (1938-10-01). «Проприоцепция у насекомых: III. Функция волосяной сенсиллы в суставах». Журнал экспериментальной биологии. 15 (4): 467–473. ISSN  0022-0949.
  3. ^ а б c Вендлер, Гернот (1964-03-01). "Laufen und Stehen der Stabheuschrecke Carausius morosus: Sinnesborstenfelder in den Beelenken als Glieder von Regelkreisen". Zeitschrift für vergleichende Physiologie (на немецком). 48 (2): 198–250. Дои:10.1007 / BF00297860. ISSN  1432-1351. S2CID  37588295.
  4. ^ а б Маркл, Хуберт (1962-09-01). "Borstenfelder an den Gelenken als Schweresinnesorgane bei Ameisen und anderen Hymenopteren". Zeitschrift für vergleichende Physiologie (на немецком). 45 (5): 475–569. Дои:10.1007 / BF00342998. ISSN  1432-1351. S2CID  38336445.
  5. ^ Мерфи, Р. К .; Посиденте, Дебра; Поллак, Джеральд; Мерритт, Д. Дж. (1989). «Модальности-специфические проекции аксонов в ЦНС мух Phormia и Drosophila». Журнал сравнительной неврологии. 290 (2): 185–200. Дои:10.1002 / cne.902900203. ISSN  1096-9861. PMID  2512333. S2CID  6726012.
  6. ^ а б Пирсон; Вонг; Фуртнер (1976). «Связи между афферентами волосяной пластинки и моторнейронами в ноге таракана». J Exp Biol. 64 (1): 251–266. PMID  5571.
  7. ^ а б Новая Земля; Уоткинс; Опорожнение; Нагаяма (1976). «Структура, свойства реакции и развитие волосяной пластинки на среднегрудной ноге саранчи». J Exp Biol. 64: 233–249.
  8. ^ а б c Прейс; Хенгстенберг (1992). «Строение и кинематика передних органов и их влияние на положение головы мясной мухи Calliphora erythocephala». J Comp Физиология. 171: 483–493. Дои:10.1007 / BF00194581. S2CID  13379331.
  9. ^ а б Paulk; Гилберт (2006). "Проприоцептивная кодировка положения головы у мухи черного солдата, Hermetia illucens". J Exp Biol. 209 (Pt 19): 3913–3924. Дои:10.1242 / jeb.02438. PMID  16985207.
  10. ^ а б Окада; То (2000). «Роль усиковых волосковых пластинок в объектно-тактильной ориентации таракана». 186: 849–857. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  11. ^ а б Краузе, Андре Ф .; Винклер, Андреа; Дюрр, Фолькер (январь 2013 г.). «Центральный привод и проприоцептивный контроль движений усиков у насекомых-трости». Журнал физиологии, Париж. 107 (1–2): 116–129. Дои:10.1016 / j.jphysparis.2012.06.001. ISSN  1769-7115. PMID  22728470. S2CID  11851224.
  12. ^ Французский; Вонг (1976). «Ответы сенсиллы вертлужной пластинки у таракана на периодические и случайные смещения». Биол. Кибер. 22: 33–38. Дои:10.1007 / BF00340230. S2CID  9672599.
  13. ^ Штейн; Шмитц (1999). «Мультимодальная конвергенция пресинаптического афферентного торможения в проприорецепторах насекомых». Нейрофизиология. 82 (1): 512–514. Дои:10.1152 / ян.1999.82.1.512. PMID  10400981.
  14. ^ а б Вонг; Пирсон (1976). «Свойства вертельной волосяной пластинки и ее функция в управлении ходьбой таракана». J Exp Biol. 64 (1): 233–249. PMID  1270992.
  15. ^ Бесслер, У. (1 июня 1977 г.). «Сенсорный контроль движений ног у палочника Carausius morosus». Биологическая кибернетика. 25 (2): 61–72. Дои:10.1007 / BF00337264. ISSN  1432-0770. PMID  836915. S2CID  2634261.
  16. ^ Cruse, H .; Dean, J .; Суильманн, М. (1984-09-01). «Вклад различных органов чувств в управление движением ног ходячих насекомых». Журнал сравнительной физиологии А. 154 (5): 695–705. Дои:10.1007 / BF01350223. ISSN  1432-1351. S2CID  2519441.
  17. ^ Шмитц, Дж. (1986-10-01). «Мотонейроны depressor trochanteris и их роль в тазобедренной петле обратной связи у палочника Carausius morosus». Биологическая кибернетика. 55 (1): 25–34. Дои:10.1007 / BF00363975. ISSN  1432-0770. S2CID  23692174.
  18. ^ Theunissen, Leslie M .; Викрам, Субхашри; Дюрр, Фолькер (2014-09-15). «Пространственная координация контактов стоп у необузданных лазающих насекомых». Журнал экспериментальной биологии. 217 (18): 3242–3253. Дои:10.1242 / jeb.108167. ISSN  0022-0949. PMID  25013102.
  19. ^ Тутхилл, Джон С .; Азим, Эйман (5 марта 2018 г.). «Проприоцепция». Текущая биология. 28 (5): R194 – R203. Дои:10.1016 / j.cub.2018.01.064. ISSN  1879-0445. PMID  29510103.
  20. ^ Шютц, Кристоф; Дюрр, Фолькер (2011-11-12). «Активное тактильное исследование для адаптивного передвижения палочника». Философские труды Королевского общества B: биологические науки. 366 (1581): 2996–3005. Дои:10.1098 / rstb.2011.0126. ISSN  0962-8436. ЧВК  3172591. PMID  21969681.