Кіріспе

Кампаниформ сенсиллалар - жәндіктерде кездесетін механорецепторлар класы. Олар жануардың қабықшасындағы жергілікті кернеу мен деформацияға жауап береді. Кампаниформ сенсиллалар проприоцепторлар ретінде жұмыс істейді, бұлшықет жиырылуына қарсылық ретінде механикалық жүктемені анықтайды, бұл сүтқоректілердің Голги tendon органдарына ұқсас. Кампаниформ сенсиллалардан келетін сенсорлық кері байланыс дене күйін және қозғалысын реттеуге қатысады.

Құрылымы

Әрбір кампаниформды сенсилум иілгіш күмбезден тұрады, ол қабықшаның ішіндегі губка тәрізді ойысқа еніп, бір біполярлы сезім нейронының дендриттерімен иннервацияланады (схемалық қиманы қараңыз). Кампаниформды сенсиллалар көбінесе сопақ пішіндес болып келеді, олардың ұзын осі шамамен 5-10 мкм-ге жетеді (СЕМ суретін қараңыз). Кампаниформды сенсиллалар көптеген жәндіктердің дене бетіне таралады. Мысалы, Drosophila melanogaster жеміс шыбынында 680-нен астам сенсилла бар. Кампаниформды сенсиллалар кернеу жоғары болуы мүмкін аймақтарда орналасқан, оларға аяқтар, антенналар, қанаттар және галтерлер жатады. Сенсиллалар жеке-жеке кездесуі мүмкін, бірақ ұқсас бағытталған сенсиллалар көбінесе топтасқан болады.

Аяқтағы Campaniform sensilla

Аяқтарда, жағасы бар сенсиллалар тобы коксадан басқа барлық сегменттердегі буындарға жақын орналасқан (аяқ сызбасын қараңыз), олардың көпшілігі проксимальді трохантерде орналасқан. Аяқтағы сенсиллалардың саны мен орналасуы бір түрдің жеке өкілдері арасында аз өзгереді. Дрозофила сияқты диптераларда, капанформалы сенсиллалардың ең жоғары тығыздығы өзгертілген артқы қанаттардың, гальтерлердің (гальтер сызбасын қараңыз) табанында кездеседі. Бұл сенсорлық нейронның дендриттік ұшын қысып, оның механотрансдукция арналарын ашады (TRP отбасынан), бұл әрекет потенциалдарының пайда болуына әкеледі, олар омыртқалылардың омыртқа миына ұқсас, құрсақ жүйке бағанасына жіберіледі. Кампаниформ сенсилланың белсенділігін алғаш рет 1930 жылдардың соңында Джон Уильям Саттон Прингл тіркеген. Прингл сондай-ақ көптеген сенсиллалардың сопақ пішіні оларды бағытталған түрде сезімтал етеді – олар қысқа осі бойынша қысылғанда жақсы жауап береді. Осылайша, тіпті жақын орналасқан сенсиллалар да қабықшадағы бағытына байланысты жүктемеге өте әртүрлі сезімталдық танытуы мүмкін. Мысалы, таяқшалы жәндіктердің аяқтарының трохантерінің дорсальды жағында екі топ капанформалы сенсилла орналасқан, олардың қысқа осьтері бір-біріне перпендикуляр бағытталған немесе егер қақпақ қоршаған жағамен асимметриялық байланысқа түссе, бағытталған сезімталдық көрсетеді. Кампаниформ сенсилланың белсенділігі баяу бейімделуі (тоникалық) мүмкін, қабықша деформациясының мөлшерін көрсетеді және/немесе жылдам бейімделуі (фазалық) мүмкін, қабықша деформациясының жылдамдығын көрсетеді. Ақ шу стимулдарына жауаптарына сүйене отырып, капанформалы сенсилланы бір-біріне жуық екі ерекшелік ретінде де сипаттауға болады. Бұл сенсилланың нейрондық жауап қасиеттері жақсы анықталған және функционалдық маманданудың негізінен сенсилла қабықшаға қалай орналасқандығынан туындайтынын көрсетеді. Сонымен қатар, белсенділік тұрақты жүктемелерге бейімделеді және циклдық жүктемеге жауап ретінде гистерезис (тарихи тәуелділік) көрсетеді. және түрлі интернейрондарға, олардың сигналдарын басқа проприоцепторлардың сигналдарымен біріктіреді. Осылайша, капанформалы сенсилланың белсенділігі бұлшықет жиырылуларының мөлшері мен уақытына әсер етуі мүмкін. Бұл аяқтар арасындағы координацияға да ықпал етеді, дәл сияқты сүтқоректілердің Голджи tendon мүшелерінен түсетін сенсорлық кері байланысқа ұқсас. Аяқ капанформалы сенсиллаларынан түсетін кері байланыс тепкілеу мен секіруді бақылау үшін де маңызды.

Қанат пен салғыштың қызметі

Қанаттар мен шанақтардағы Кампаниформ сенсиллалары ұшу кезінде осы құрылымдар алға-артқа қозғалғанда белсендіріледі, ал белсендіру фазасы сенсилланың орналасуына байланысты. Қанаттағы шам тәрізді сенсиллалар қанаттың аэродинамикалық және инерциялық күштерін кодтайды, ал шанақтың негізіндегі сенсиллалар ұшу кезінде дененің айналуынан туындаған Кориолис күштерін кодтайды деп саналады, бұл құрылымға гироскоп ретінде жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Қанат және шанақтың шам тәрізді сенсиллаларынан түсетін кері байланыс ұшу кезінде тепе-теңдікті сақтау үшін компенсаторлық рефлекстерді ортаға білуге көмектеседі деп есептеледі.

Есептеу модельдері

Кампаниформды сенсилланың қызметін жақсырақ түсіну үшін, олардың жауап беру қасиеттерін имитациялайтын есептеу модельдері симуляциялар мен робототехникада қолдану үшін жасалып жатыр. Робот аяқтарында бұл модельдер нақты уақытта "кампаниформды сенсилла стиліндегі" жасалған кернеу сенсорларынан келетін сигналдарды сүзе алады.