سازش گیرنده: وقتی حواس ما به محیط عادت می‌کنند
سازش گیرنده چیست و چرا اتفاق می‌افتد؟
فرض کنید وارد یک اتاق شده‌اید که بوی تند رنگ می‌دهد. در لحظه‌ی اول، این بو بسیار شدید و آزاردهنده به نظر میرسد. اما پس از چند دقیقه ماندن در اتاق، متوجه می‌شوید که دیگر آن بو را به وضوح قبل احساس نمی‌کنید. این دقیقاً همان سازش گیرنده۱ است. گیرنده‌های بویایی۲ شما در بینی، پس از دریافت مداوم و ثابت پیام "بو"، حساسیت خود را از دست داده و سیگنال‌های کمتری به مغز ارسال می‌کنند.
دلیل اصلی این پدیده، صرفه‌جویی در انرژی و افزایش کارایی سیستم عصبی است. اگر تمام گیرنده‌های حسی ما دائماً با حداکثر قدرت به همه‌ی محرک‌های ثابت محیط پاسخ می‌دادند، مغز با حجم عظیمی از اطلاعات بی‌اهمیت و تکراری بمباران می‌شد و تشخیص محرک‌های جدید و بالقوه خطرناک برای آن بسیار دشوار می‌گردید.
انواع سازش گیرنده: تند و کند
همه‌ی حواس پنجگانه‌ی ما به یک سرعت و به یک میزان دچار سازش نمی‌شوند. برخی از گیرنده‌ها بسیار سریع با محرک سازش پیدا می‌کنند (سازش تند۳) و برخی دیگر بسیار کند (سازش کند۴).
| نوع سازش | تعریف | مثال | حس مربوطه |
|---|---|---|---|
| سازش تند | گیرنده در کسری از ثانیه تا چند ثانیه پس از شروع محرک ثابت، پاسخ خود را به شدت کاهش می‌دهد. | وقتی دستتان را روی میز می‌گذارید، پس از لحظاتی دیگر فشار میز را احساس نمی‌کنید. | لمس (فشار) |
| سازش کند | گیرنده برای کاهش پاسخ خود به زمان بیشتری (چند دقیقه یا بیشتر) نیاز دارد. | عادت کردن به بوی یک عطر یا غذای در حال پختن پس از چند دقیقه. | بویایی |
مکانیسم مولکولی پشت صحنه
این فرآیند شگفت‌انگیز در سطح سلولی چگونه رخ می‌دهد؟ یک گیرنده‌ی حسی، پروتئینی است که روی غشای سلول عصبی قرار دارد. وقتی یک محرک (مثل یک مولکول بو) به آن می‌چسبد، کانال‌های یونی۵ باز شده و با ورود و خروج یون‌ها، یک سیگنال الکتریکی کوچک به نام پتانسیل گیرنده۶ ایجاد می‌شود.
در مواجهه‌ی طولانی‌مدت با محرک، ممکن است یکی از این اتفاقات بیفتد:
- کانال‌های یونی پس از مدتی بسته می‌شوند حتی اگر محرک هنوز حاضر باشد.
- حساسیت خود گیرنده به محرک کاهش می‌یابد.
- میزان انتقال‌دهنده‌های عصبی۷ که از سلول حسی به سلول عصبی بعدی ترشح می‌شود، کم می‌گردد.
این تغییرات منجر به کاهش تعداد سیگنال‌های الکتریکی (پتانسیل عمل۸) می‌شود که در نهایت به مغز مخابره می‌گردند. در نتیجه مغز آن محرک را "کم‌اهمیت" یا "غیرفعال" تفسیر می‌کند. این رابطه را می‌توان به صورت ساده‌شده‌ی زیر نشان داد:
یعنی با گذشت زمان مواجهه با یک محرک ثابت، پاسخ گیرنده به طور کلی کاهش می‌یابد.
سازش گیرنده در خدمت پزشکی و فناوری
درک این پدیده تنها به دانستن یک کنجکاوی علمی محدود نمی‌شود. مهندسان و پزشکان از این اصل در طراحی دستگاه‌ها و درمان‌ها استفاده می‌کنند.
به عنوان مثال، افرادی که از دستگاه مصنوعی حلزون گوش۹ استفاده می‌کنند، در روزهای اول ممکن است تمام صداها را به صورت ناهنجار و یکنواخت بشنوند. اما به لطف پدیده‌ی سازش، سیستم عصبی مرکزی آن‌ها به تدریج یاد می‌گیرد که این سیگنال‌های الکتریکی مصنوعی را "رمزگشایی" کرده و به عنوان صداهای معنادار تفسیر کند. در واقع، مغز با سیگنال‌های ثابت سازش پیدا کرده و در عوض روی تغییرات و الگوهای گفتاری تمرکز می‌کند.
در طراحی حسگرهای الکترونیکی نیز از این ایده الهام گرفته شده است. یک حسگر گاز که دائماً در یک محیط کار می‌کند، اگر مانند گیرنده‌های بیولوژیکی سازش پیدا نکند، ممکن است به مرور زمان دچار "خستگی حسگری" شده و در تشخیص نشت گاز دچار خطا شود. بنابراین، الگوریتم‌هایی طراحی می‌شوند تا با شبیه‌سازی سازش، دقت حسگر را در درازمدت حفظ کنند.
سوالات متداول درباره سازش گیرنده
بله، در برخی شرایط. به عنوان مثال، اگر در محیطی با گاز بی‌بو اما سمی (مانند مونوکسید کربن) باشید، سازش گیرنده‌های بویایی شما باعث می‌شود متوجه حضور این گاز خطرناک نشوید. یا اگر دائماً در معرض سر و صدای زیاد باشید، سازش شنوایی ممکن است شما را از آسیب دائمی به گوش غافل کند. بنابراین آگاهی از این پدیده برای رعایت نکات ایمنی بسیار مهم است.
بله، اگرچه نتیجه‌ی نهایی مشابه به نظر میرسد. سازش گیرنده یک پدیده‌ی محیطی-فیزیولوژیک است که در سطح گیرنده‌های حسی محیطی رخ می‌دهد. اما "عادت کردن"۱۰ یک پدیده‌ی مرکزی-روانشناختی است که در سطح مغز و سیستم عصبی مرکزی اتفاق می‌افتد و مربوط به کاهش پاسخ به یک محرک به دلیل تکرار و بی‌اهمیت شدن آن است. سازش گیرنده معمولاً سریع‌تر و در سطح پایه‌ای‌تری رخ می‌دهد.
ساده‌ترین راه، حذف موقت محرک است. برای بازگرداندن حساسیت گیرنده‌های بویایی، کافی است برای چند دقیقه از آن محیط خارج شوید و هوای تازه استنشاق کنید. برای حس لامسه، کافی است فشار را از روی پوست بردارید و دوباره اعمال کنید. این "بازنشانی" به گیرنده‌ها فرصت می‌دهد تا به حالت استراحت بازگشته و دوباره حساسیت اولیه‌ی خود را به دست آورند.
پاورقی
۱ سازش گیرنده (Receptor Adaptation)
۲ Olfactory Receptors
۳ Phasic Adaptation (Fast Adaptation)
۴ Tonic Adaptation (Slow Adaptation)
۵ Ion Channels
۶ Receptor Potential
۷ Neurotransmitters
۸ Action Potential
۹ Cochlear Implant
۱۰ Habituation