感覚ニューロン

嗅覚に関わる感覚ニューロンは、嗅覚感覚ニューロンと呼ばれます。これらのニューロンには、空気中の匂い分子によって活性化される嗅覚受容体と呼ばれる受容体が含まれています。空気中の分子は、肥大した繊毛と微絨毛によって検出されます。^{[ 5 ]}これらの感覚ニューロンは活動電位を生成します。その軸索は嗅神経を形成し、大脳皮質（嗅球）のニューロンに直接シナプスを形成します。他の感覚システムと同じ経路は使用せず、脳幹と視床を迂回します。直接感覚神経入力を受ける嗅球のニューロンは、嗅覚システムの他の部分や辺縁系の多くの部分と接続しています。

味覚は、舌の味蕾や口や喉の他の部分にある特殊な感覚ニューロンによって促進されます。これらの感覚ニューロンは、甘味、酸味、塩味、苦味、うま味などのさまざまな味質を検出する役割を担っています。何かを食べたり飲んだりすると、食べ物や液体に含まれる化学物質がこれらの感覚ニューロンの受容体と相互作用し、脳に送られる信号を引き起こします。脳はこれらの信号を処理し、特定の味覚として解釈することで、摂取した食べ物の風味を知覚し、楽しむことができるようになります。^{[ 6 ]}味覚受容体細胞がこれらの化学物質（味物質）の結合によって刺激されると、細胞膜を介したナトリウム（Na+）、カルシウム（Ca2+）、カリウム（K+）などのイオンの流れに変化が生じる可能性があります。^{[ 7 ]}味物質の結合に応じて、味覚受容体細胞膜上のイオンチャネルが開いたり閉じたりします。これにより細胞膜の脱分極が起こり、電気信号が生成されます。

嗅覚受容体と同様に、味蕾にある味覚受容体（味覚受容体）は、食物中の化学物質と相互作用して活動電位を発生させる。

光受容細胞は光変換を行うことができ、これは光（電磁放射）を電気信号に変換するプロセスです。これらの信号は、網膜内の他の種類のニューロンとの相互作用によって洗練され、制御されます。網膜内のニューロンの 5 つの基本的なクラスは、光受容細胞、双極細胞、神経節細胞、水平細胞、およびアマクリン細胞です。網膜の基本的な回路は、光受容細胞（桿体または錐体）、双極細胞、および神経節細胞からなる 3 つのニューロンの連鎖で構成されています。最初の活動電位は網膜神経節細胞で発生します。この経路は、視覚情報を脳に伝達する最も直接的な方法です。光受容細胞には 3 つの主要なタイプがあります。錐体は、色に大きく反応する光受容細胞です。ヒトでは、3 種類の錐体は、短波長（青）、中波長（緑）、および長波長（黄/赤）に対する主要な反応に対応しています。^{[ 8 ]}桿体は光の強度に非常に敏感な光受容体であり、薄暗い照明でも視覚を可能にします。桿体と錐体の濃度と比率は、動物が昼行性か夜行性かと強く相関しています。人間では、桿体は錐体の約 20:1 より多く存在しますが、フクロウなどの夜行性動物では、その比率は 1000:1 に近くなります。^{[ 8 ]}網膜神経節細胞は交感神経反応に関与しています。網膜に存在する約 130 万個の神経節細胞のうち、1～2% が光感受性であると考えられています。^{[ 9 ]}

視覚に関連する感覚ニューロンの異常や劣化は、以下のような障害を引き起こします。

1. 黄斑変性症とは、網膜と脈絡膜の間に細胞残骸や血管が蓄積し、そこに存在するニューロンの複雑な相互作用を阻害および/または破壊することによって中心視野が変性する疾患である。^{[ 10 ]}
2. 緑内障- 網膜神経節細胞の喪失により、視力低下から失明に至る場合がある。^{[ 11 ]}
3. 糖尿病網膜症– 糖尿病による血糖コントロール不良により、網膜の細い血管が損傷を受ける。^{[ 12 ]}

聴覚系は、空気分子の振動や音によって発生する圧力波を、脳が解釈できる信号に変換する役割を担っている。

この機械電気変換は、耳の中の有毛細胞によって媒介されます。動きに応じて、有毛細胞は過分極または脱分極します。動きが最も高いステレオシリアに向かうと、Na ⁺カチオンチャネルが開いて Na ^{+ が}細胞内に流入し、その結果生じる脱分極によって Ca ⁺⁺チャネルが開いて、神経伝達物質が求心性聴神経に放出されます。有毛細胞には、内有毛細胞と外有毛細胞の 2 種類があります。内有毛細胞は感覚受容体です。^{[ 13 ]}

聴覚系に関連する感覚ニューロンの問題は、以下のような障害を引き起こします。

1. 聴覚処理障害– 脳内で聴覚情報が異常な方法で処理される。聴覚処理障害の患者は通常、情報を正常に得ることができるが、脳がそれを適切に処理できないため、聴覚障害につながる。^{[ 14 ]}
2. 聴覚言語失認– 言語の理解は失われるが、聴覚、発話、読解、および書字能力は保持される。これは、後部上側頭葉の損傷によって引き起こされ、脳が聴覚入力を正しく処理できなくなる。^{[ 15 ]}

温覚受容体は、さまざまな温度に反応する感覚受容体です。これらの受容体が機能するメカニズムは不明ですが、最近の発見により、哺乳類には少なくとも 2 種類の異なる温覚受容体があることがわかっています。^{[ 16 ]}球状小体 は、皮膚にある冷覚受容体で、低温を検出します。もう 1 つのタイプは、温覚受容体です。

機械受容器は、圧力や歪みなどの機械的な力に反応する感覚受容器である。^{[ 17 ]}

機械受容器と呼ばれる特殊な感覚受容細胞は、求心性線維を包み込み、求心性線維をさまざまな種類の体性刺激に同調させるのに役立つことが多い。機械受容器はまた、求心性線維における活動電位発生の閾値を下げるのに役立ち、感覚刺激が存在する場合に発火しやすくなる。^{[ 18 ]}

機械受容器の中には、膜が物理的に引き伸ばされたときに活動電位を発火するものもある。

固有受容体は、文字通り「自己の受容体」を意味する別のタイプの機械受容体です。これらの受容体は、四肢やその他の身体部位に関する空間情報を提供します。^{[ 19 ]}

侵害受容体は、痛みや温度変化の処理を担当しています。唐辛子を食べた後の灼熱感や刺激感（主成分であるカプサイシンによる）、メントールやイシリンなどの化学物質を摂取した後に感じる冷感、そして一般的な痛みの感覚はすべて、これらの受容体を持つニューロンの結果です。^{[ 20 ]}

機械受容器の異常は、以下のような疾患を引き起こします。

1. 神経因性疼痛- 損傷した感覚神経に起因する重度の疼痛状態^{[ 20 ]}
2. 痛覚過敏とは、感覚イオンチャネルTRPM8によって引き起こされる痛みに対する感受性の増加であり、通常は23～26度の温度に反応し、メントールやイシリンに関連する冷却感をもたらします^{[ 20 ]。}
3. 幻肢症候群- 存在しない肢に痛みや動きを感じる感覚系の障害^{[ 21 ]}

大動脈小体と頸動脈小体には、血液中の酸素濃度などの化学的性質の変化を感知する末梢化学受容体であるグロムス細胞の集まりが含まれています。 ^{[ 22 ]}これらの受容体は多感覚性であり、さまざまな刺激に反応します。

侵害受容体は、潜在的に損傷を与える刺激に反応して、脊髄と脳に信号を送ります。このプロセスは侵害受容と呼ばれ、通常は痛みの知覚を引き起こします。^{[ 23 ] [ 24 ]}侵害受容体は、体内の臓器だけでなく体の表面にも存在し、「検出して保護する」役割を果たします。^{[ 24 ]}侵害受容体は、損傷の可能性を示すさまざまな種類の有害な刺激を検出し、刺激から身を引くための神経応答を開始します。^{[ 24 ]}

1. 温熱侵害受容体は、さまざまな温度での有害な熱や冷気によって活性化される。^{[ 24 ]}
2. 機械的侵害受容体は、つまむなどの過剰な圧力や機械的変形に反応します。^{[ 24 ]}
3. 化学的侵害受容体は、さまざまな化学物質に反応し、その中には反応を知らせるものもあります。これらは、アブラナ科植物やネギ科植物に含まれる辛味成分など、食品中の香辛料の検出に関与しており、これらの成分は感覚神経受容体を標的として急性疼痛とそれに続く疼痛過敏症を引き起こします。^{[ 25 ]}