Summary of Mechanoreceptor Characteristics

피부의 네 가지 주요 기계 수용체에는 Merkel Disk, Meissner Corpuscle, Ruffini Cylinder, Pacinian Corpuscle가 있다. 이들의 특징을 정리하고자 한다.

기계 수용체: 피부나 근육에 있는 기계적 자극(압력, 진동, 접촉 등)을 감지하는 감각 수용기

Meissner Corpuscle

• 표피 바로 아래에 위치.
• Sensory Adaptation이 빠르다. 즉 짧고 빠르게 변화하는 자극을 잘 감지한다. 하지만 그만큼 지속적인 자극에 대해 빠르게 무뎌진다.
• 수용 영역이 작다.
• 가벼운 흔들림이나 Hand-grip control를 3-40Hz 주파수 영역 내에서 느끼는 데 특화됨.
• 해당 수용체는 Non-pacinial channel1 (NP1) 다른 말로 RA1 (Rapidly Adapting type1)이라는 신경 채널과 연결되어 있다.

Pacinian Corpuscle

• 진피 깊숙한 곳에 위치.
• 손가락을 움직이며 진동이나 질감을 느끼는데 특화됨.
• sensory adaptation이 빠르다.
• 피부 표면으로부터 깊숙한 곳에 위치해 있기 때문에 수용 영역의 크기가 크다.
• 10-500Hz의 진동에 반응한다. 주파수 범위의 최고치는 700-1000Hz까지 올라갈 수 있다. 그 이후부터는 진동을 느낄 수 없고 단순히 계속해서 피부를 누르고 있는 것처럼 느껴진다. 따라서, 피부 표면에 어떠한 진동이 충분한 세기로 가해질 때, Pacinian Corpuscle이 반응할 것이라고 가정할 수 있다.
• Pacinian Corpuscle에 연결된 신경 채널로는 RA2, 다른 말로 PC(Pacinian Channel)이 있다. 이 경로를 통해 진동 자극은 수용체에서 척수, 뇌까지 전달된다.

Meissner Corpuscle vs Pacinian Corpuscle

시간에 따라 변화하는 자극인 시간적 자극(Temporal stimuli)은 주로 NP1(RA1) 채널과 PC 채널을 통해 인지한다. 이때 Meissner Corpuscle은 주로 낮은 주파수의 진동에 반응하는 반면 Pacinian Corpuscle은 느린 것부터 중간, 높은 주파수의 진동에 반응한다.

Merkel Disk

• 표피와 진피 경계에 있음.
• 압력, 미세한 디테일에 반응.
• sensory adaptation이 느리다. 따라서 짧고 빠르게 변화하는 시간적 자극에는 둔감하지만 물체의 윤곽, 모양, 크기 같은 정적인 정보를 감지하는 데 탁월하다.
• 매우 작은 수용 영역.
• 주파수의 범위는 0.3-3Hz로 낮다. 주로 공간적 특성을 감지한다.
• SA1, NP3 채널과 연결됨.

Ruffini Cylinder

• 진피에 위치.
• 피부의 늘어남과 같은 피부의 수평적 움직임에 반응한다.
• sensory adaptation이 느리다.
• 큰 수용 영역.
• 15-400Hz의 주파수 범위.
• SA2, NP2 채널과 연결됨.