Hos huggormar består värmehålan av en djup ficka i rostrum med ett membran som är spänt över den. Bakom membranet finns en luftfylld kammare som ger luftkontakt på båda sidor om membranet. Gropmembranet är mycket vaskulärt och kraftigt innerverat med många värmekänsliga receptorer som bildas av terminalmassor från trigeminusnerven (terminal nervmassor, eller TNM). Receptorerna är därför inte separata celler utan en del av själva trigeminusnerven. Den labialgrop som finns hos boa och pyton saknar det upphängda membranet och består mer enkelt av en grop som är fodrad med ett membran som på samma sätt är innerverat och vaskulärt, även om morfologin hos kärlsystemet skiljer sig åt mellan dessa ormar och krotaliner. Syftet med kärlsystemet, förutom att förse receptorterminalerna med syre, är att snabbt kyla ner receptorerna till deras termo-neutrala tillstånd efter att de värmts upp av värmestrålning från ett stimulus. Utan detta kärlsystem skulle receptorn förbli i ett varmt tillstånd efter att ha utsatts för ett varmt stimulus, och skulle ge djuret efterbilder även efter det att stimulus avlägsnats.
NeuroanatomiRedigera
I samtliga fall är ansiktsgropen innerverad av trigeminusnerven. Hos krotaliner vidarebefordras information från groporganet till nucleus reticularus caloris i märgen via den laterala nedåtgående trigeminusbanan. Därifrån vidarebefordras informationen till det kontralaterala optic tectum. Hos boa och pyton skickas informationen från labialgropen direkt till det kontralaterala optic tectum via den laterala nedåtgående trigeminusbanan, utan att gå förbi nucleus reticularus caloris.
Det är hjärnans optic tectum som slutligen bearbetar dessa infraröda signaler. Denna del av hjärnan tar även emot annan sensorisk information, framför allt optisk stimulering, men även motorisk, proprioceptiv och auditiv. Vissa neuroner i tectum reagerar på enbart visuell eller infraröd stimulering, andra reagerar starkare på kombinerad visuell och infraröd stimulering och ytterligare andra reagerar endast på en kombination av visuell och infraröd stimulering. Vissa neuroner verkar vara inställda på att upptäcka rörelser i en riktning. Man har funnit att ormens visuella och infraröda kartor av världen är överlagrade i optic tectum. Denna kombinerade information vidarebefordras via tectum till framhjärnan.
Nervfibrerna i groporganet avfyras ständigt med en mycket låg hastighet. Föremål som befinner sig inom ett neutralt temperaturområde ändrar inte eldningsfrekvensen; det neutrala området bestäms av den genomsnittliga värmestrålningen hos alla föremål i organets mottagningsfält. Värmestrålning över ett visst tröskelvärde orsakar en ökning av nervfiberns temperatur, vilket resulterar i stimulering av nerven och efterföljande avfyrning, där ökad temperatur resulterar i ökad avfyrningsfrekvens. Nervfibrernas känslighet uppskattas till >0,001 °C.
Gropporganet kommer att anpassa sig till ett upprepat stimulus; om ett anpassat stimulus avlägsnas kommer det att uppstå en fluktuation i motsatt riktning. Om till exempel ett varmt föremål placeras framför ormen kommer organet först att öka sin eldningsfrekvens, men efter ett tag kommer det att anpassa sig till det varma föremålet och eldningsfrekvensen hos nerverna i groporganet kommer att återgå till det normala. Om det varma föremålet sedan avlägsnas kommer groporganet nu att registrera det utrymme som det brukade ta upp som kallare, och därför kommer eldfrekvensen att sänkas tills det anpassar sig till att föremålet avlägsnas. Latenstiden för anpassning är ungefär 50-150 ms.
Fastighetsgropen visualiserar i själva verket värmestrålning med hjälp av samma optiska principer som en hålkamera, där placeringen av en källa till värmestrålning bestäms av strålningens placering på värmegropens membran. Studier som har visualiserat de värmebilder som ansiktsgropen ser med hjälp av datoranalys har dock visat att upplösningen är extremt dålig. Storleken på öppningen i gropen resulterar i dålig upplösning av små, varma föremål, och i kombination med gropens ringa storlek och den därav följande dåliga värmeledningen är den bild som produceras av extremt låg upplösning och kontrast. Det är känt att en viss fokusering och skärpning av bilden sker i den laterala nedåtgående trigeminuskanalen, och det är möjligt att den visuella och infraröda integration som sker i tektum också kan användas för att hjälpa till att skärpa bilden.
Molekylär mekanismRedigera
Trots sin detektion av infrarött ljus är den infraröda detektionsmekanismen inte lik fotoreceptorer – medan fotoreceptorer detekterar ljus via fotokemiska reaktioner är proteinet i ormarnas gropar en typ av transient receptor potential channel, TRPV1 som är en temperaturkänslig jonkanal. Den känner av infraröda signaler genom en mekanism som innebär uppvärmning av groporganet, snarare än en kemisk reaktion på ljus. I struktur och funktion liknar den en biologisk version av ett värmekänsligt instrument som kallas bolometer. Detta stämmer överens med det tunna gropmembranet, vilket skulle göra det möjligt för inkommande infraröd strålning att snabbt och exakt värma upp en viss jonkanal och utlösa en nervimpuls, samt med vaskulariseringen av gropmembranet för att snabbt kyla ner jonkanalen tillbaka till dess ursprungliga temperaturtillstånd. Även om de molekylära föregångarna till denna mekanism finns hos andra ormar, uttrycks proteinet både i mycket lägre grad och är mycket mindre känsligt för värme.