تصور کنید در یک بعدازظهر سرد زمستانی، برای بیرون بردن زباله یا برداشتن نامه‌ها، سه لایه لباس گرم به همراه یک کاپشن ضخیم می‌پوشید؛ اما همسایه‌تان برای انجام همان کار، تنها با یک سویشرت و شلوارک از خانه بیرون می‌رود. حتی دیدن چنین صحنه‌ای هم باعث می‌شود بیشتر احساس سرما کنید. آیا ممکن است دلیل
تصور کنید در یک بعدازظهر سرد زمستانی، برای بیرون بردن زباله یا برداشتن نامه‌ها، سه لایه لباس گرم به همراه یک کاپشن ضخیم می‌پوشید؛ اما همسایه‌تان برای انجام همان کار، تنها با یک سویشرت و شلوارک از خانه بیرون می‌رود.
حتی دیدن چنین صحنه‌ای هم باعث می‌شود بیشتر احساس سرما کنید. آیا ممکن است دلیل زیستی خاصی وجود داشته باشد که باعث می‌شود برخلاف همسایه‌تان، حتی تصور بیرون رفتن با لباسی غیر از پوشش ضخیم و پشمی برایتان دشوار باشد؟
پاسخ این پرسش، مانند بسیاری از تفاوت‌های عجیب در تجربه‌های روزمره انسان، مثبت است. میزان تحمل گرما و سرما ممکن است در سطح مولکولی تعیین شود. پیتر مک‌ناتون و برونو ویلار، پژوهشگران مرکز ولفسون برای مطالعات حسی، درد و بازسازی در کینگز کالج لندن، موش‌ها را در معرض دماهای مختلف قرار دادند و متوجه شدند موش‌های ماده دمای بالاتری را ترجیح می‌دهند.
در این آزمایش، موش‌ها می‌توانستند میان دو صفحه فلزی گرم‌شده یکی را انتخاب کنند. موش‌های ماده به سمت صفحه گرم‌تر با دمای ۳۸ درجه سانتی‌گراد حرکت کردند، در حالی که موش‌های نر صفحه خنک‌تر با دمای ۳۳ درجه سانتی‌گراد را ترجیح دادند. پژوهشگران تنها زمانی توانستند این ترجیحات را تغییر دهند که برخی سازوکارهای ژنتیکی را دست‌کاری کردند.
مک‌ناتون و ویلار در مطالعه‌ای که به‌تازگی در نشریه فیزیولوژی منتشر شده، گفتند:
دمای سطح بدن زنان کمتر و دمای مرکزی بدن آن‌ها بیشتر از مردان است و معمولاً محیط گرم‌تری را ترجیح می‌دهند. اگرچه دمای مطلوب برای احساس راحتی در گونه‌های مختلف تفاوت زیادی دارد، تفاوت میان دو جنس از نظر ترجیح دمای محیط در بیشتر گونه‌های پرندگان و پستاندارانی مانند موش‌ها مشاهده می‌شود.
نقش کانال‌های یونی در احساس سرما و گرما
پاسخ این تفاوت را باید در کانال‌های یونی جست‌وجو کرد؛ منافذ بسیار کوچکی که در غشای سلول‌ها قرار دارند و عبور ذرات باردار الکتریکی موسوم به یون‌ها را امکان‌پذیر می‌کنند.
دو مورد از این کانال‌ها با نام‌های TRPM2 و TRPM8 مانند حسگرهای دما عمل می‌کنند. کانال TRPM2 در تنظیم واکنش‌های سازگاری بدن با گرما نقش دارد، در حالی که TRPM8 هنگام مواجهه با سرما فعال می‌شود.
پژوهشگران به موش‌ها اجازه دادند به مدت نیم ساعت صفحات فلزی گرم‌شده را بررسی کنند. این حیوانات معمولاً در نیمه دوم زمان آزمایش، ترجیح نهایی خود را نشان می‌دادند.
هنگامی که موش‌ها باید میان صفحه مرجع و صفحه‌ای خنک‌تر با دمای ۲۸ یا ۲۳ درجه سانتی‌گراد انتخاب می‌کردند، تفاوت معناداری میان نرها و ماده‌ها دیده نشد. هر دو گروه صفحه مرجع را به گزینه‌های سردتر ترجیح می‌دادند.
اما زمانی که امکان انتخاب یک صفحه گرم‌تر فراهم شد، تفاوت‌ها آشکار شدند.
بیشتر موش‌های ماده به‌تدریج به سمت صفحه گرم‌تر رفتند و زمان بیشتری را روی آن سپری کردند. در مقابل، موش‌های نر که دمای مطلوب محیط برای آن‌ها تقریباً با دمای صفحه مرجع یکسان بود، همان شرایط خنک‌تر را قابل‌تحمل‌تر می‌دانستند.
افزایش دمای یکی از صفحات به ۴۳ درجه سانتی‌گراد نیز نتیجه مشابهی به همراه داشت. موش‌های ماده به‌طور متوسط دمای ۳۶ درجه سانتی‌گراد را ترجیح می‌دادند، در حالی که میانگین دمای مطلوب برای موش‌های نر ۳۱.۹ درجه سانتی‌گراد بود.
دمای مرکزی بدن نمی‌توانست این تفاوت را توضیح دهد. موش‌های نر و ماده دمای مرکزی یکسانی داشتند، اما ماده‌ها همچنان به دنبال محیط گرم‌تری می‌گشتند.
ژنتیک و هورمون‌ها چه نقشی دارند؟
آزمایش‌های ژنتیکی به پژوهشگران کمک کردند تا عوامل مؤثر بر این تفاوت را شناسایی کنند. هنگامی که محققان کانال TRPM2 را در موش‌های نر حذف کردند، این حیوانات ناگهان به سمت صفحه گرم‌تر رفتند و رفتاری مشابه موش‌های ماده نشان دادند. حذف همین کانال در موش‌های ماده تقریباً هیچ تغییری در ترجیح دمایی آن‌ها ایجاد نکرد.
کانال TRPM8 نقش بسیار مهم‌تری داشت. زمانی که پژوهشگران این کانال را با تزریق یک ماده مسدود کردند یا آن را به‌طور کامل حذف کردند، موش‌های نر و ماده دیگر از سرما دوری نمی‌کردند و به‌راحتی روی صفحات خنک‌تر قرار می‌گرفتند.
این یافته نشان می‌دهد TRPM8 برای تشخیص سرما ضروری است. کانال سومی به نام TRPV1 نیز بررسی شد که نقش آن عمدتاً به شناسایی گرمای شدید محدود می‌شود.
هورمون‌ها نیز بخشی از این تفاوت را توضیح می‌دهند و به نظر می‌رسد تستوسترون مهم‌ترین عامل در این زمینه باشد.
کاهش سطح تستوسترون در موش‌های نر باعث شد آن‌ها به دمای گرم‌تری علاقه‌مند شوند و رفتاری شبیه موش‌های ماده نشان دهند. در مقابل، تزریق تستوسترون اضافی به موش‌های ماده، حساسیت آن‌ها به گرما را افزایش داد و باعث شد از دماهای بالا بیشتر دوری کنند.
با وجود این، دو هورمون اصلی جنسی زنان، یعنی استرادیول و پروژسترون، هیچ تأثیری بر ترجیح دمایی موش‌ها نداشتند. حتی تستوسترون نیز به‌تنهایی نمی‌توانست تمام تفاوت میان دو جنس را توضیح دهد.
پژوهشگران درباره سازوکار احتمالی این تفاوت گفتند:
ساده‌ترین توضیح برای این مشاهدات آن است که کانال‌های TRPM2 و TRPM8 در پایانه‌های عصبی محیطی حساس به دما، به شکل متفاوتی بیان می‌شوند. این کانال‌ها در آن نقاط، فرایند تولید پتانسیل‌های عمل را هدایت می‌کنند؛ پیام‌های الکتریکی‌ای که احساس دما را به دستگاه عصبی مرکزی منتقل می‌کنند.
در مجموع، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد تفاوت در احساس سرما و گرما تنها به عادت، نوع پوشش یا شرایط محیطی مربوط نیست و سازوکارهای ژنتیکی، کانال‌های یونی و هورمون‌ها نیز می‌توانند در این موضوع نقش داشته باشند.