Mekanosensorisk

Mekanosensorisk är en term som används för att beskriva system som uppfattar mekaniska krafter och deformationer hos biologiska och tekniska organismer. Denna sensorik omfattar mekanoreceptorer som omvandlar mekanisk stimulans till elektriska signaler, samt konstruktioner i material och sensorer som mäter tryck och sträckning.

I människans och djurens hud finns flera mekanoreceptorer med olika funktioner: Merkelceller, Meissnerska korpuskler, Paciniska korpuskler och Ruffini-endningar, vilka var och en är specialiserade på olika aspekter av beröring och tryck. Proprioceptorer i muskler och senor ger information om kroppshållning och rörelse. Hårceller i innerörat omvandlar mekanisk deformation till nervsignal för hörsel och balans.

Transduktion och kodning: deformation öppnar mekanosensitive jonkanaler, exempelvis Piezo1 och Piezo2, vilket leder till inflöde av Na+ och Ca2+ samt bildandet av receptorpotentialer som övergår till aktionspotentialer i afferenta nerver. Nervsignalerna kodar intensitet, varaktighet och plats genom aktionspotentialfrekvens och mönster av neuronal aktivitet.

Även växter och mikroorganismer uppvisar mekanosensorik: mekanosensitive kanaler i växtmembran reagerar på turgor och beröring och utlöser kalciumsignalering och förändringar i tillväxt och genuttryck.

Tekniska tillämpningar: Mekanosensorer används i robotik och haptik, såsom elektronisk hud, tryck- och sträcksensorer i MEMS och flexibla sensorer baserade på piezoelektricitet eller kapacitiva principer.

Klinisk relevans: Förlust eller nedsättning av mekanosensorisk funktion kan uppstå vid nervskador eller perifera neuropatier och åldrande, vilket leder till försämrad beröringsförmåga eller felaktig sensorisk information.