به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، هنگامی که صورت خود را با یک پاک‌کننده می‌شوییم، پوست ما شروع به سفت شدن می‌کند. با استفاده از یک مرطوب کننده مورد علاقه، این احساس اغلب از بین می‌رود. این تصور از پوست ما ممکن است ذهنی به نظر برسد، اما محققان در استنفورد اخیرا مکانیسم پشت این احساسات را آشکار کردند. کار آنها که در ژورنال PNAS Nexus منتشر شده است، نشان می‌دهد که چگونه تغییرات مکانیکی در سطح خارجی پوست به احساس خشکی پوست تبدیل می‌شود و یک رویکرد کمی برای تعیین این حس ارائه می‌دهد. چگونه مردم پوست خود را پس از استفاده از مرطوب کننده یا پاک کننده درک می‌کنند. محققان این مطالعه ذکر کردند این کار درک جدیدی از نحوه تاثیر محصولات بر خواص فیزیکی پوست ارائه می‌کند، که نه تنها سلامت پوست، بلکه ادراک حسی پوست را نیز شامل می‌شود. این یک پیشرفت قابل توجه است که  یک درک کاملاً جدید از نحوه طراحی این فرمول‌ها ارائه می‌دهد. سیگنال‌دهی عصبی ادراک حسی پوست از درمان‌های موضعی اغلب با عبارات ذهنی مانند احساس «سفتی» پوست پس از استفاده از پاک‌کننده یا «نرم‌بودن» پس از استفاده از مرطوب‌کننده گزارش می‌شود. با این حال، مکانیسمی که به موجب آن گیرنده‌های مکانیکی پوستی و نورون‌های حسی مربوطه فعال می‌شوند و باعث ایجاد این ادراک می‌شوند، ایجاد نشده است. در اینجا، یک رویکرد کمی ارائه شده که آزمایش‌های بیومکانیکی آزمایشگاهی زوج‌ها و مدل‌سازی دقیق محاسباتی عصبی محاسباتی همراه با یک بررسی جامع خودارزیابی درون تنی برای نشان دادن اینکه چگونه تغییرات بیومکانیکی پوستی در پاسخ به درمان‌ها در ادراک حسی پوست انسان نقش دارند، ارائه می‌شود. همبستگی‌های قوی بین ادراک گزارش شده تا 12 ساعت پس از درمان و تغییرات در تحریک عصبی محاسبه شده از گیرنده‌های مکانیکی ساکن در اعماق سطح پوست شناسایی شده است. این مطالعه چارچوب کمی را برای درک مکانیسم فعال‌سازی عصبی بیومکانیکی و درک ذهنی افراد نشان می‌دهد.

پیش‌بینی حس

پوست بزرگترین عضو بدن ماست و دائما در معرض محیط اطرافمان قرار دارد. بیرونی‌ترین لایه پوست، لایه شاخی به عنوان یک مانع برای جلوگیری از مواد شیمیایی و باکتری‌های ناخواسته و حفظ رطوبت عمل می‌کند. هنگامی که ما از یک پاک‌کننده قوی استفاده می‌کنیم، برخی از چربی‌هایی که رطوبت را در خود نگه می‌دارند از بین می‌روند و باعث انقباض لایه شاخی می‌شود. یک مرطوب کننده خوب محتوای آب لایه شاخی را افزایش می‌دهد و باعث تورم آن می‌شود. محققان پیش‌بینی کردند که نیروهای مکانیکی ایجاد شده توسط این انقباض یا تورم از طریق پوست در زیر اپیدرم، به گیرنده‌های مکانیکی و گیرنده‌های حسی که نیروی مکانیکی را به سیگنال‌های عصبی تبدیل می‌کنند، منتشر می‌شوند که سپس سیگنال‌هایی به عنوان احساس سفتی پوست را به مغز ارسال می‌کنند. محققان برای آزمایش نظریه خود، اثرات 9 فرمول مرطوب کننده مختلف و 6 پاک کننده مختلف را بر روی نمونه‌های پوست اهداکننده از سه نقطه در بدن انسان (گونه، پیشانی و شکم) مطالعه کردند. آنها تغییرات لایه شاخی را در آزمایشگاه اندازه‌گیری کردند و سپس آن اطلاعات را به مدل پیچیده‌ای از پوست انسان برای پیش‌بینی سیگنال‌هایی که گیرنده‌های مکانیکی ارسال می‌کنند، وارد کردند.  محققان افزودند که توانستند فرمول‌های مختلف را، بر حسب علائم سوژه‌ها در مورد ادراک حسی پوست خود ، رتبه‌بندی کرد‌ه‌اند. پیش‌بینی‌های حاصل از تجزیه و تحلیل محققان، تقریباً با آنچه که مردم در آزمایش‌های انسانی برای هر فرمول گزارش کردند، مطابقت داشت. محققان برای انجام این مطالعه 2000 زن را در فرانسه برای ارزیابی 9 مرطوب کننده و 700 زن را در چین برای ارزیابی شش پاک کننده، مرد بررسی قرار دادند. شرکت‌کنندگان پس از استفاده از فرمولی که به آنها داده شد، احساس سفتی پوست خود را رتبه‌بندی کردند. محققان آنچه را که پیش‌بینی می‌کردند در برابر آنچه سوژه‌های انسانی به آنها می‌گفتند طرح‌ریزی نموده و مشاهده کردند تمام داده‌ها در یک خط مستقیم قرار گرفت. به عبارت دیگر، دقیقاً همان چیزی را که شرکت‌کنندگان به محققان می‌گفتند، از قبل پیش‌بینی شده بود. این یک همبستگی کاملاً قابل توجه با اهمیت آماری بسیار بالا بود.

بررسی نتایج تحقیقات

 یک مکانیسم بیومکانیکی کمی توضیح داده شده است که به موجب آن گیرنده‌های مکانیکی پوستی و نورون‌های حسی مربوطه به طور مشخص در پاسخ به مجموعه‌ای از درمان‌های موضعی پوست فعال می‌شوند. سیگنال‌دهی عصبی حاصل برای توضیح ادراک حسی پوست به‌طور ذهنی توسط شرکت‌کنندگان ارزیابی ادراک در یک مطالعه جامع در یک دوره 3 ساله مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک مدل FE از پوست انسان از سه سایت آناتومیکی برای محاسبه توزیع دقیق فشار در پوست انسان با ضخامت کامل استفاده شد. یک مدل FE جداگانه برای پیش‌بینی نرخ شلیک آوران SAI بر اساس فشار ناشی از تماس دندانه‌ای در نوک انگشتان پستانداران ایجاد شد. متعاقباً برای پیش‌بینی میانگین نرخ شلیک در بین نورون‌های آوران SAI در پوست با ضخامت کامل در سه محل آناتومیک در پاسخ به استرس‌های SC که از چندین درمان موضعی پوست ایجاد شده‌اند، استفاده شد. همبستگی‌های قوی بین نمرات بررسی ادراک حسی پوست و نرخ شلیک نورون SAI محاسبه شده در پوست با ضخامت کامل مشاهده می‌شود، که نشان می‌دهد نورون‌های SAI در درک تغییرات بیومکانیکی پوست، مانند سفتی پوست نقش دارند. ترکیبی از اندازه‌گیری‌های تجربی و مدل‌سازی محاسباتی ارائه‌شده در این مطالعه، مکانیسم بیومکانیکی را که توسط آن ادراک حسی پوست از فعال‌سازی نورون‌های SAI پوستی پس از استفاده از درمان‌های موضعی پوست ناشی می‌شود، روشن می‌کند.

شکل دادن به تحولات جدید

توانایی درک و پیش‌بینی احساس افراد پس از استفاده از درمان‌های پوستی می‌تواند به شرکت‌های لوازم آرایشی کمک کند تا فرمول‌های خود را قبل از آوردن افرادی برای آزمایش آن‌ها بهبود بخشند. محققان اظها داشتند با چنین مدل دقیقی از نحوه انتقال تنش‌های مکانیکی از طریق لایه‌های پوست، این روش‌ها به طور‌بالقوه می‌توانند برای ارزیابی بیشتر از احساس سفتی استفاده شوند. این چارچوبی برای توسعه محصولات جدید فراهم می‌کند. محققان این مطالعه همچنین به دنبال اعمال این درک جدید در توسعه ابزارهای پوشیدنی هستند. برای مثال، اگر روشن شود مغز چگونه تغییرات جزئی تنش پوست را تفسیر می‌کند، ممکن است بتوان از این مکانیسم برای ارسال سیگنال‌های عمدی استفاده نمود. همانطور که فردی که خط بریل را می‌خواند، احساسات روی نوک انگشت خود را به کلمات ترجمه می‌کند، دستگاهی که تغییرات مکانیکی کوچکی روی پوست ایجاد می‌کند ممکن است بتواند اطلاعات را منتقل کند. کاری که محققان انجام داده‌اند این است که نشان دهند چگونه اطلاعات مکانیکی از لایه بیرونی لایه شاخی به سلول‌های عصبی بسیار پایین‌تر در لایه‌های پوست می‌رسد. پس اکنون، آیا می‌توان از طریق پوست انسان ارتباط برقرار کرد؟ آیا می‌توان با استفاده از درک این مکانیسم‌ها، دستگاهی ساخت که اطلاعات را به صورت غیرکلامی و غیر بصری به کسی ارائه کند؟ این یکی از زمینه‌هایی است که محققان به آن بسیار علاقه‌مند هستند.

پایان مطلب./