SinnesphysiologieSinnesphysiologie

Sinnesorgane nehmen nicht nur äußere Reize auf sonderen sind für ihre Verarbeitung, Weiterleitung und letztlich Wahrnehmung essentiell. Der Mensch verfügt über verschiedene Sinnesorgane:

Die innere Wahrnehmung, auch Interozeption genannt, erfasst Reize von inneren Organen und Geweben. Beim Menschen gibt es mehrere interne Sinnes- und Wahrnehmungssysteme:

Weitere auf Chemorezeption und Osmorezeption basierende interne sensorische Systeme führen zu verschiedenen Wahrnehmungen wie Hunger, Durst, Ersticken und Übelkeit oder verschiedenen unwillkürlichen Verhaltensweisen wie Erbrechen.

Rezeptoren

Eine Sinneszelle, auch Rezeptor oder Sensor genannt, im Sinnesorgan nimmt einen Reiz auf und bildet damit Veränderungen ihrer Umgebung ab und zwar sowohl Veränderungen außerhalb des Körpers als auch Veränderungen im Körperinneren. Reize aktivieren dann spezialisierte Rezeptorzellen im peripheren Nervensystem. Während der Transduktion wird der physikalische Reiz von den Rezeptoren in ein Aktionspotenzial umgewandelt und zur Verarbeitung an das zentrale Nervensystem weitergeleitet.

Verschiedene Arten von Reizen werden von verschiedenen Arten von Rezeptorzellen wahrgenommen. Rezeptorzellen können anhand von drei verschiedenen Kriterien in Typen eingeteilt werden: Zelltyp, Position und Funktion. Rezeptoren können strukturell auf der Grundlage des Zelltyps und ihrer Position in Bezug auf die von ihnen wahrgenommenen Reize klassifiziert werden. Eine weitere funktionelle Einteilung der Rezeptoren erfolgt auf der Grundlage der Reizweiterleitung oder der Art und Weise, wie der mechanische Reiz, das Licht oder die Chemikalie das Zellmembranpotenzial verändert.

Sensorische Modalitäten

Die sensorische Modalität bezieht sich auf die Art und Weise, wie Informationen kodiert werden, was dem Konzept der Transduktion ähnelt. Die wichtigsten sensorischen Modalitäten können auf der Grundlage der Art und Weise beschrieben werden, wie sie übertragen werden. Bei der Auflistung der verschiedenen Sinnesmodalitäten, von denen es bis zu 17 geben kann, werden die wichtigsten Sinne in spezifischere Kategorien oder Submodalitäten des größeren Sinnes unterteilt. Eine einzelne Sinnesmodalität steht für die Wahrnehmung einer bestimmten Art von Reizen.

So kann beispielsweise die allgemeine Empfindung und Wahrnehmung von Berührung, die als Somatosensibilität bezeichnet wird, in leichten Druck, tiefen Druck, Vibration, Juckreiz, Schmerz, Temperatur oder Haarbewegung unterteilt werden, während die allgemeine Empfindung und Wahrnehmung von Geschmack in die Submodalitäten süß, salzig, sauer, bitter, scharf und umami unterteilt werden kann, die alle auf der Bindung verschiedener Chemikalien an sensorische Neuronen beruhen.

Wahrnehmung

Eine Wahrnehmung entsteht, wenn die Nerven, die von den Sinnesorganen (z. B. dem Auge) zum Gehirn führen, stimuliert werden, auch wenn diese Stimulation nichts mit dem Zielsignal des Sinnesorgans zu tun hat.

Im Falle des Auges zum Beispiel spielt es keine Rolle, ob der Sehnerv durch Licht oder durch etwas anderes stimuliert wird, diese Stimulation führt zu einer visuellen Wahrnehmung, auch wenn es vorher keinen visuellen Reiz gab. Um sich selbst davon zu überzeugen (und wenn Sie ein Mensch sind), schließen Sie die Augen (am besten in einem dunklen Raum) und drücken Sie durch das Augenlid sanft auf den äußeren Winkel eines Auges. Sie werden einen visuellen Fleck auf der Innenseite Ihres Gesichtsfeldes sehen, in der Nähe Ihrer Nase.

Einige Beispiele für absolute Schwellenwerte des menschlichen Empfindens für die 9 bis 21 (je nach Zählweise) äußeren Sinne.

Wahrnehmungserfahrungen sind oft multimodal. Multimodalität integriert verschiedene Sinne in eine einheitliche Wahrnehmungserfahrung. Informationen aus einem Sinn können beeinflussen, wie Informationen aus einem anderen Sinn wahrgenommen werden. Die multimodale Wahrnehmung unterscheidet sich qualitativ von der unimodalen Wahrnehmung.

Sensorisches Nervensystem

Alle Reize, die von den oben genannten Rezeptoren empfangen werden, werden in ein Aktionspotenzial umgewandelt, das entlang eines oder mehrerer afferenter Neuronen zu einem bestimmten Bereich des Gehirns geleitet wird. Obwohl der Begriff sensorischer Kortex häufig informell für den somatosensorischen Kortex verwendet wird, bezieht sich der Begriff genauer auf die verschiedenen Bereiche des Gehirns, in denen die Sinneseindrücke empfangen und verarbeitet werden.

Für die 5 traditionellen Sinne des Menschen umfasst dies die primären und sekundären Kortexe der verschiedenen Sinne: den somatosensorischen Kortex, den visuellen Kortex, den auditorischen Kortex, den primären olfaktorischen Kortex und den gustatorischen Kortex. Auch andere Modalitäten haben entsprechende sensorische Kortexbereiche, darunter den vestibulären Kortex für den Gleichgewichtssinn.

Jeder Nerv, ob sensorisch oder motorisch, hat seine eigene Signalübertragungsgeschwindigkeit. So haben beispielsweise die Nerven in den Beinen des Frosches eine Signalübertragungsgeschwindigkeit von 100 km/h, während die sensorischen Nerven des Menschen sensorische Informationen mit Geschwindigkeiten zwischen 180 km/h und 360 km/h übertragen.