งานวิจัยเรื่องนี้ได้รับความสนใจมากขึ้นเมื่อมีการระบุและการโคลนหมู่โปรตีน Transient Receptor Potential (TRP)เพราะช่อง TRPM8 เป็นตัวอำนวยการถ่ายโอนอุณหภูมิให้เป็นสัญญาณประสาทในตัวรับอุณหภูมิแบบเย็นช่องไอออนนี้อนุญาตแคตไอออนแบบผสมให้ผ่านเข้าไปในเซลล์ประสาทได้(โดยหลักเป็นไอออน Na+ แม้ Ca2+ ก็จะเข้าได้ด้วย)ในระดับมากน้อยโดยเป็นสัดส่วนผกผันกับอุณหภูมิ

ช่องนี้ไวต่ออุณหภูมิระหว่าง 8-28°Cแต่ก็อาจทำงานเนื่องจากการยึดกับลิแกนด์นอกเซลล์เช่น เมนทอล/การบูรอาจเริ่มการทำงานของช่อง TRPM8 แต่เนื่องจากโปรตีน TRPM8 มีการแสดงออกในนิวรอนที่ส่งสัญญาณความเย็น การบูรบนผิวหนังจึงทำให้รู้สึกเย็นความรู้สึกสดชื่นยังสัมพันธ์กับการทำงานของตัวรับความเย็นเนื่องจากการบูรโดยเฉพาะที่ใบหน้าซึ่งมีแอกซอนของเส้นประสาทไทรเจมินัล (V) นี่เป็นเหตุของการใส่เมนทอล/การบูรในเครื่องอาบน้ำต่าง ๆ รวมทั้งยาสีฟัน โลชั่นโกนหนวด ครีมทาหน้า เป็นต้น

องค์ประกอบอีกอย่างของการถ่ายโอนความเย็น ก็คือ ช่องรั่ว (leak channel) ซึ่งปล่อยให้กระแสไฟคือประจุไอออนโพแทสเซียมไหลออกโดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิช่องรั่วบางส่วนเป็นอนุพันธุ์ของ "Tandem pore domain potassium channel"และในบรรดาช่องเหล่านี้ บางชนิดจะปิดทันทีเมื่ออุณหภูมิลดลงน้อยกว่า 28°C (เช่น TRAAK, TREK)อนึ่ง อุณหภูมิยังควบคุมการทำงานของ Na+/K+-ATPase ด้วยซึ่งเป็นปั๊มแบบ P-type ที่ปั๊มไอออน 3Na+ ออกจากเซลล์แลกเปลี่ยนกับไอออน 2K+ โดยได้พลังงานจากการแยก ATP ที่อาศัยน้ำผลก็คือการไหลของประจุบวกออกจากเซลล์โดยสุทธิ คือ เป็นกระแสไฟฟ้าแบบเพิ่มขั้ว (hyperpolarizing) ซึ่งทำให้เซลล์กระตุ้นได้ยากขึ้นโดยระดับกระแสไฟจะขึ้นอยู่กับอัตราการปั๊ม

มีนักวิชาการที่เสนอว่า นิวรอนต้องอาศัยโปรตีนไวอุณหภูมิต่าง ๆ รวมกันเพื่อสร้างตัวรับอุณหภูมิ[17]คุณสมบัติแบบอุบัติ (emergence)ของนิวรอนเช่นนี้เชื่อว่าประกอบด้วยการแสดงออกของโปรตีนดังที่กล่าวแล้ว พร้อมกับช่องไวความต่างศักย์ (voltage-sensitive channel) ต่าง ๆ รวมทั้งช่อง HCN (hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated), และช่อง IKA (rapidly activating and inactivating transient potassium channel)

ช่องไอออนกลุ่ม TRP

งานวิจัยปี 2544[7] พบว่าความร้อนเย็นจะกระตุ้นช่องไอออนกลุ่ม TRP (Transient potential receptor) ซึ่งให้แคตไอออนซึมผ่านได้อย่างไม่เลือก (รวมทั้งแคลเซียมและแมกนีเซียม[18]) และมีโครงสร้างคล้ายกับช่องที่เปิดปิดด้วยศักย์ไฟฟ้า (voltage-gated channel) โดยช่อง TRP แต่ละอย่างจะไวความเย็นร้อนต่าง ๆ กัน คือ เมื่อถึงขีดเริ่มเปลี่ยนทางอุณหภูมิ ช่องก็จะเปิดให้แคตไอออนไหลผ่านเข้ามากขึ้น[7]

ช่อง TRPM8 และ TRPA1 ที่เปิดเมื่อเย็นลงและปิดเมื่ออุ่นขึ้น ทั้งสองมีการแสดงออกที่ปลายประสาทรับเย็นที่มีขีดเริ่มเปลี่ยนสูง แต่ปลายประสาทรับเย็นที่มีขีดเริ่มเปลี่ยนต่ำจะมีเพียงแค่ช่อง TRPM8 เท่านั้น ส่วนปลายประสาทรับอุ่นมีช่อง TRPV3[7]