Hmatové vousy psů, koček, ale třeba i medvědů, tuleňů nebo krys hrají klíčovou roli ve smyslovém vnímání i orientaci zvířat. Jsou nesmírně citlivé a pomáhají jim vyhnout se střetům s předměty a chrání tak jejich oči a celkově hlavu před zraněním. Aby vědci zjistili, jak přesně fungují, museli nahlédnout do mikroskopického světa folikulů na bázi vousů. A to nebylo nic lehkého…

Představa, že jsou vousy koček a jiných savcích pokryty senzory je mylná. K příjmu vzruchu slouží spodní části vousku, malý vnitřní folikul zanořený v pokožce (laici tento útvar někdy nazývají kořínek). Vědci zkoumali, jak přesně tento biologický přenos funguje. Kdyby se ale snažili nahlédnout do mikroskopického folikulu, mohlo by to narušit celý jeho mechanismus a zkreslit výsledky. Proto se nakonec rozhodli prozkoumat bázi vousů za pomoci mechanické simulace.

K pochopení přispěla simulace

Jako první byla technologie vyzkoušena na krysách. U nich simulace ukazuje, že báze vousu reaguje na podráždění změnou tvaru. Ohne se tak, že připomíná písmeno „S“. Toto zakřivení způsobí, že se senzorické buňky v okolí stáhnou a rozpohybují určitým směrem a poté pomocí vzruchu mozku sdělí informace o poloze. „Část vousku, která spouští dotykové senzory, je skrytá uvnitř folikulu, takže je neuvěřitelně obtížné ji studovat,“ říká Mitra Hartmann, profesorka biomedicínského inženýrství z Northwestern University. „Vývojem nových simulací můžeme získat přehled o biologických procesech, které nelze přímo experimentálně měřit,“ dodává profesorka.

Model je zjednodušenou verzí reality a používá pouze omezenou sadu dat získaných z extrahovaných krysích vousů. Vědcům ale i přes to poskytuje užitečné informace o tom, jakým způsobem vousky snímají okolní prostředí. Vědci si myslí, že nálezy se do jisté míry budou vztahovat na všechny vousaté savce, i když se pravděpodobně objeví i rozdíly. Krysy totiž používají své vousy mnohem více jako místní skenery než například kočky.

Vousy pod mikroskopem. Senzory dotyku nejsou ve skutečnosti na povrchu vousů, ale ve folikulu zanořeném pod kůží. Kredit: Argonne National Laboratory, Flickr,CC BY-NC-SA 2.0

Pomohou objasnit dotyk? 

Navíc by výzkum mohl také informovat o vývoji umělých vousů používaných v robotice. Vousy mohou fungovat jako jemně vyladěné detektory toho, co je kolem zvířete. Fungují na různých frekvencích, a to je užitečný rámec pro kopírování. A i když nemáme vlastní vousy, tým si myslí, že z této studie bude mít prospěch i výzkum lidského dotyku.

Je toho ještě mnoho, co bychom měli objevit o tom, jak interagujeme se světem prostřednictvím tohoto konkrétního smyslu. A ohyb „S“ vyskytující se u zvířecích vousů mohl být novým způsobem, jak tomu porozumět. „Pocit dotyku je neuvěřitelně důležitý téměř pro všechno, co děláme, přesto je velmi obtížné mechanismus dotyků a citu v lidských končetinách studovat,“ připouští Hartmann. „Vousy ale mohou poskytnout zjednodušený model k pochopení složité a tajemné povahy dotyku.“

Zdroje: Sciencealert