Skip to main content
Global

36.1: Michakato ya hisia

  • Page ID
    175919
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Ujuzi wa Kuendeleza

    • Kutambua akili ya jumla na maalum kwa wanadamu
    • Eleza hatua tatu muhimu katika mtazamo wa hisia
    • Eleza dhana ya tofauti tu inayoonekana katika mtazamo wa hisia

    Senses hutoa taarifa kuhusu mwili na mazingira yake. Binadamu wana hisia tano maalum: kunusa (harufu), gustation (ladha), usawa (usawa na msimamo wa mwili), maono, na kusikia. Zaidi ya hayo, tuna hisia za jumla, pia huitwa somatosensation, ambayo huitikia uchochezi kama joto, maumivu, shinikizo, na vibration. Vestibuli hisia, ambayo ni hisia ya mwili wa mwelekeo wa anga na usawa, proprioception (nafasi ya mifupa, viungo, na misuli), na hisia ya nafasi ya kiungo ambayo hutumiwa kufuatilia kinesthesia (kiungo harakati) ni sehemu ya somatosensation. Ingawa mifumo ya hisia inayohusishwa na hisia hizi ni tofauti sana, yote hushiriki kazi ya kawaida: kubadili kichocheo (kama mwanga, au sauti, au msimamo wa mwili) kuwa ishara ya umeme katika mfumo wa neva. Utaratibu huu unaitwa transduction ya hisia.

    Kuna aina mbili pana za mifumo ya mkononi inayofanya mabadiliko ya hisia. Katika moja, neuroni hufanya kazi na kipokezi cha hisia, kiini, au mchakato wa seli ambayo ni maalumu kushirikiana na na kuchunguza kichocheo maalum. Ushawishi wa receptor ya hisia huwashawishi neuroni inayohusishwa, ambayo hubeba habari kuhusu kichocheo kwa mfumo mkuu wa neva. Katika aina ya pili ya transduction ya hisia, mwisho wa ujasiri wa hisia hujibu kwa kichocheo katika mazingira ya ndani au nje: neuroni hii hufanya receptor ya hisia. Mwisho wa ujasiri wa bure unaweza kuchochewa na uchochezi kadhaa tofauti, hivyo kuonyesha maalum ya receptor kidogo. Kwa mfano, mapokezi ya maumivu katika ufizi na meno yako yanaweza kuchochewa na mabadiliko ya joto, kuchochea kemikali, au shinikizo.

    Mapokezi

    Hatua ya kwanza katika hisia ni mapokezi, ambayo ni uanzishaji wa receptors hisia kwa uchochezi kama vile uchochezi wa mitambo (kuwa bent au squished, kwa mfano), kemikali, au joto. Mpokeaji anaweza kujibu msisitizo. Eneo ambalo mpokeaji wa hisia anayopewa anaweza kujibu kichocheo, iwe mbali au kuwasiliana na mwili, ni shamba la kupokea la receptor. Fikiria kwa muda kuhusu tofauti katika mashamba ya kupokea kwa akili tofauti. Kwa maana ya kugusa, kichocheo kinapaswa kuwasiliana na mwili. Kwa maana ya kusikia, kichocheo kinaweza kuwa umbali wa wastani mbali (baadhi ya sauti za nyangumi za baleen zinaweza kueneza kwa kilomita nyingi). Kwa maono, kichocheo kinaweza kuwa mbali sana; kwa mfano, mfumo wa kuona unaona mwanga kutoka nyota kwa umbali mkubwa.

    Transduction

    Kazi ya msingi ya mfumo wa hisia ni tafsiri ya ishara ya hisia kwa ishara ya umeme katika mfumo wa neva. Hii hufanyika kwenye kipokezi cha hisia, na mabadiliko katika uwezo wa umeme unaozalishwa huitwa uwezo wa receptor. Je, pembejeo ya hisia, kama vile shinikizo kwenye ngozi, imebadilishwaje kuwa uwezo wa receptor? Katika mfano huu, aina ya receptor inayoitwa mechanoreceptor (kama inavyoonekana kwenye Kielelezo\(\PageIndex{1}\)) ina utando maalumu ambao huitikia shinikizo. Usumbufu wa dendrites hizi kwa kuzipunguza au kuzipiga hufungua njia za ioni za gated katika utando wa plasma wa neuroni ya hisia, kubadilisha uwezo wake wa umeme. Kumbuka kwamba katika mfumo wa neva, mabadiliko mazuri ya uwezo wa umeme wa neuron (pia huitwa uwezo wa membrane), hupunguza neuroni. Uwezekano wa receptor ni uwezekano uliowekwa: ukubwa wa uwezo huu uliowekwa (receptor) unatofautiana na nguvu ya kichocheo. Ikiwa ukubwa wa uharibifu wa uharibifu ni wa kutosha (yaani, ikiwa uwezo wa membrane unafikia kizingiti), neuroni itawasha uwezo wa hatua. Katika hali nyingi, kichocheo sahihi kinachoathiri receptor ya hisia kitaendesha uwezo wa utando katika mwelekeo mzuri, ingawa kwa baadhi ya receptors, kama vile wale walio katika mfumo wa kuona, hii sio wakati wote.

    Mchoro A inaonyesha imefungwa gated ion channel iliyoingia katika utando plasma. Tether kama nywele huunganisha kituo kwenye tumbo la ziada nje ya seli, na tether nyingine huunganisha kituo kwenye cytoskeleton ya ndani. Wakati tumbo la ziada limefutwa, tether hupiga kwenye kituo cha ion kilichowekwa, na kuifungua. Ions sasa inaweza kuingia au exit kiini. Mchoro B unaonyesha stereocilia, makadirio ya nywele kwenye seli za nywele za nje ambazo zimeunganishwa na utando wa tectorial wa sikio la ndani. Seli za nywele za nje zinaunganishwa na ujasiri wa cochlear.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): (a) Njia za ion za mechanosensitive ni njia za ion za gated ambazo hujibu deformation ya mitambo ya utando wa plasma. Kituo cha mechanosensitive kinaunganishwa na membrane ya plasma na cytoskeleton na tethers kama nywele. Wakati shinikizo linasababisha tumbo la ziada kuhamia, kituo kinafungua, kuruhusu ions kuingia au kuondoka kiini. (b) Stereocilia katika sikio la mwanadamu huunganishwa na njia za ion za mechanosensitive. Wakati sauti inasababisha stereocilia kuhamia, njia za ion za mechanosensitive zinabadilisha ishara kwa ujasiri wa cochlear.

    Vipokezi vya hisia kwa hisia tofauti ni tofauti sana na kila mmoja, na ni maalumu kulingana na aina ya kichocheo wanachokiona: wana maalum ya kipokezi. Kwa mfano, receptors kugusa, receptors mwanga, na receptors sauti ni kila ulioamilishwa na uchochezi tofauti. Vipokezi vya kugusa sio nyeti kwa mwanga au sauti; ni nyeti tu kugusa au shinikizo. Hata hivyo, uchochezi unaweza kuunganishwa katika viwango vya juu katika ubongo, kama hutokea kwa kununuliwa, na kuchangia kwa hisia zetu za ladha.

    Kuandika na Uhamisho wa Habari za Sensory

    Masuala manne ya habari ya hisia ni encoded na mifumo ya hisia: aina ya kichocheo, eneo la kichocheo katika uwanja wa kupokea, muda wa kichocheo, na kiwango cha jamaa cha kichocheo. Hivyo, uwezekano wa hatua unaotumiwa juu ya axons ya hisia ya receptor ya encode aina moja ya kichocheo, na ubaguzi huu wa akili huhifadhiwa katika nyaya nyingine za hisia. Kwa mfano, receptors auditory kusambaza ishara juu ya mfumo wao wenyewe kujitolea, na shughuli za umeme katika axons ya receptors auditory itakuwa kutafsiriwa na ubongo kama kusisimua auditory- sauti.

    Upeo wa kichocheo mara nyingi huingizwa kwa kiwango cha uwezekano wa hatua zinazozalishwa na receptor ya hisia. Hivyo, kichocheo kikubwa kitazalisha treni ya haraka zaidi ya uwezekano wa hatua, na kupunguza kichocheo vivyo hivyo kupunguza kasi ya uzalishaji wa uwezekano wa hatua. Njia ya pili ambayo kiwango ni encoded ni kwa idadi ya receptors ulioamilishwa. Kichocheo kikubwa kinaweza kuanzisha uwezekano wa hatua katika idadi kubwa ya receptors karibu, wakati kichocheo kidogo makali inaweza kuchochea receptors wachache. Ushirikiano wa habari za hisia huanza haraka kama habari inapokelewa kwenye CNS, na ubongo utaendelea mchakato wa ishara zinazoingia.

    Mtazamo

    Mtazamo ni tafsiri ya mtu binafsi ya hisia. Ingawa mtazamo hutegemea uanzishaji wa receptors hisia, mtazamo hutokea si kwa kiwango cha receptor hisia, lakini katika ngazi ya juu katika mfumo wa neva, katika ubongo. Ubongo hufafanua uchochezi wa hisia kupitia njia ya hisia: uwezekano wa hatua kutoka kwa receptors za hisia husafiri pamoja na neurons ambazo zinajitolea kwa kichocheo fulani. Neuroni hizi zinajitolea kwa kichocheo fulani na sinepsi na neuroni fulani katika ubongo au uti wa mgongo.

    Ishara zote za hisia, isipokuwa zile za mfumo wa kunusa, zinaambukizwa ingawa mfumo mkuu wa neva na hupelekwa kwenye thalamasi na kwa eneo linalofaa la gamba. Kumbuka kwamba thalamus ni muundo katika forebrain ambayo hutumika kama kituo cha kusafisha na kituo cha relay kwa ishara za hisia (pamoja na motor). Wakati ishara ya hisia inatoka kwenye thalamus, inafanywa kwa eneo maalum la kamba (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)) kilichotolewa kwa usindikaji maana hiyo.

    Je! Ishara za neural zinaelezwaje? Ufafanuzi wa ishara za hisia kati ya watu wa aina hiyo ni sawa sana, kutokana na kufanana kwa urithi wa mifumo yao ya neva; hata hivyo, kuna tofauti tofauti za mtu binafsi. Mfano mzuri wa hii ni uvumilivu wa mtu binafsi kwa kichocheo chungu, kama vile maumivu ya meno, ambayo kwa hakika hutofautiana.

    Mchoro A inaonyesha upande mtazamo wa ubongo wa binadamu. Thalamus iko ndani, sehemu ya kati. Mchoro B unaonyesha eneo la mikoa ya usindikaji wa hisia katika ubongo. Visual usindikaji mkoa ni nyuma ya ubongo, auditory usindikaji eneo ni katikati ya ubongo, na somatosensory usindikaji kanda iko katika eneo sliver katika sehemu ya juu ya ubongo na kupanua nusu chini.
    Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Kwa binadamu, isipokuwa kununuliwa, ishara zote za hisia hutolewa kutoka (a) thalamus hadi (b) mikoa ya usindikaji wa mwisho katika kamba ya ubongo. (mikopo b: mabadiliko ya kazi na Polina Tishina)

    Uunganisho wa Njia ya Sayansi: Tofauti ya Tu inayoonekana

    Ni rahisi kutofautisha kati ya mfuko mmoja wa pound ya mchele na mfuko wa pound mbili za mchele. Kuna tofauti moja ya pound, na mfuko mmoja ni mara mbili nzito kama nyingine. Hata hivyo, itakuwa rahisi kutofautisha kati ya 20- na mfuko 21 pauni?

    Swali: Ni tofauti gani ndogo zaidi ya uzito kati ya mfuko mmoja wa pound ya mchele na mfuko mkubwa? ni ndogo detectible tofauti kati ya mfuko 20-pauni na mfuko kubwa nini? Katika matukio hayo yote, kwa uzito gani tofauti hugunduliwa? Hii ndogo detectible tofauti katika uchochezi inajulikana kama tu liko tofauti (JND).

    Background: Utafiti background fasihi juu ya JND na juu ya sheria Weber, maelezo ya mapendekezo ya uhusiano hisabati kati ya ukubwa wa jumla wa kichocheo na JND. Utakuwa kupima JND ya uzito tofauti ya mchele katika mifuko. Chagua nyongeza rahisi ambayo inapaswa kupitiwa wakati wa kupima. Kwa mfano, unaweza kuchagua nyongeza za asilimia 10 kati ya paundi moja na mbili (1.1, 1.2, 1.3, 1.4, na kadhalika) au nyongeza za asilimia 20 (1.2, 1.4, 1.6, na 1.8).

    Nadharia tete: Kuendeleza nadharia kuhusu JND kwa suala la asilimia ya uzito wote unaojaribiwa (kama vile “JND kati ya mifuko miwili midogo na kati ya mifuko miwili mikubwa ni sawia sawa,” au “.. Si kwa uwiano sawa.”) Kwa hiyo, kwa nadharia ya kwanza, ikiwa JND kati ya mfuko wa pound moja na mfuko mkubwa ni paundi 0.2 (yaani, asilimia 20; Pound 1.0 huhisi sawa na paundi 1.1, lakini pauni 1.0 huhisi chini ya paundi 1.2), basi JND kati ya mfuko wa pound 20 na mfuko mkubwa pia itakuwa asilimia 20. (Kwa hiyo, paundi 20 huhisi sawa na paundi 22 au paundi 23, lakini paundi 20 huhisi chini ya paundi 24.)

    Mtihani hypothesis: Ingiza washiriki 24, na ugawanye katika makundi mawili ya 12. Kuanzisha maandamano, kuchukua 10 asilimia nyongeza alichaguliwa, na kundi la kwanza kuwa kundi moja pauni. Kama kipimo cha kusawazisha dhidi ya hitilafu ya utaratibu, hata hivyo, sita ya kundi la kwanza litalinganisha pauni moja hadi paundi mbili, na kushuka kwa uzito (1.0 hadi 2.0, 1.0 hadi 1.9, na kadhalika.), wakati wengine sita watapanda (1.0 hadi 1.1, 1.0 hadi 1.2, na kadhalika). Tumia kanuni sawa kwa kundi la pauni 20 (20 hadi 40, 20 hadi 38, na kadhalika, na 20 hadi 22, 20 hadi 24, na kadhalika). Kutokana na tofauti kubwa kati ya paundi 20 na 40, unaweza kutaka kutumia paundi 30 kama uzito wako mkubwa. Katika hali yoyote, kutumia uzito mbili kwamba ni rahisi detectable kama tofauti.

    Rekodi uchunguzi: Rekodi data katika meza sawa na meza hapa chini. Kwa makundi moja ya pauni na 20 pauni (uzito wa msingi) rekodi ishara ya pamoja (+) kwa kila mshiriki ambayo hutambua tofauti kati ya uzito wa msingi na uzito wa hatua. Rekodi ishara ndogo (-) kwa kila mshiriki asiyepata tofauti. Ikiwa hatua moja ya kumi hazikutumiwa, kisha ubadilisha hatua katika safu za “Uzito wa Hatua” na hatua unayotumia.

    Jedwali\(\PageIndex{1}\): Matokeo ya JND Upimaji (+ = tofauti; - = hakuna tofauti)
    Hatua uzito Pound moja £20 Hatua uzito
    1.1     22
    1.2     24
    1.3     26
    1.4     28
    1.5     30
    1.6     32
    1.7     34
    1.8     36
    1.9     38
    2.0     40

    Kuchambua data/ripoti matokeo: Ni uzito gani wa hatua ambao washiriki wote walipata kuwa sawa na uzito wa msingi wa pound moja? Nini kuhusu kundi 20-pauni?

    Chora hitimisho: Je, data imesaidia hypothesis? Je, uzito wa mwisho ni sawa sawa? Ikiwa sio, kwa nini? Je, matokeo yanaambatana na Sheria ya Weber? Sheria ya Weber inasema kwamba dhana kwamba tofauti tu inayoonekana katika kichocheo ni sawa na ukubwa wa kichocheo cha awali.

    Muhtasari

    Uanzishaji wa hisia hutokea wakati kichocheo cha kimwili au kemikali kinachukuliwa kuwa ishara ya neural (transduction ya hisia) na receptor ya hisia. Mtazamo ni tafsiri ya mtu binafsi ya hisia na ni kazi ya ubongo. Binadamu wana hisia maalum: unyenyekevu, gustation, usawa, na kusikia, pamoja na hisia za jumla za somatosensation.

    Vipokezi vya hisia ni ama seli maalumu zinazohusiana na neuroni za hisia au ncha maalumu za neuroni za hisia ambazo ni sehemu ya mfumo wa neva wa pembeni, na zinatumika kupokea taarifa kuhusu mazingira (ndani au nje). Kila kipokezi cha hisia kinabadilishwa kwa aina ya kichocheo kinachotambua. Kwa mfano, wala receptors gustatory wala receptors auditory ni nyeti kwa mwanga. Kila kipokezi cha hisia kinasikika na msukumo ndani ya kanda maalum katika nafasi, ambayo inajulikana kama uwanja wa kupokea mpokeaji huo. Kazi ya msingi ya mfumo wa hisia ni tafsiri ya ishara ya hisia kwa ishara ya umeme katika mfumo wa neva.

    Ishara zote za hisia, isipokuwa wale kutoka kwenye mfumo unaofaa, ingiza mfumo mkuu wa neva na hupelekwa kwenye thalamus. Wakati ishara ya hisia inatoka kwenye thalamus, inafanywa kwa eneo maalum la kamba iliyotolewa kwa usindikaji maana hiyo.

    faharasa

    kinesthesia
    hisia ya harakati za mwili
    mechanoreceptor
    receptor sensory iliyopita kukabiliana na usumbufu wa mitambo kama vile kuwa bent, kugusa, shinikizo, mwendo, na sauti
    mtizamo
    tafsiri ya mtu binafsi ya hisia; kazi ya ubongo
    umiliki
    hisia ya nafasi ya mguu; kutumika kufuatilia kinesthesia
    mapokezi
    kupokea ishara (kama mwanga au sauti) na receptors hisia
    shamba la kupokea
    kanda katika nafasi ambayo kichocheo inaweza kuamsha receptor kupewa hisia
    uwezo wa receptor
    utando uwezo katika receptor hisia katika kukabiliana na kugundua kichocheo
    kipokezi cha hisia
    neuroni maalumu au seli nyingine zinazohusishwa na neuroni zinazobadilishwa ili kupokea pembejeo maalum ya hisia
    transduction ya hisia
    uongofu wa kichocheo cha hisia katika nishati ya umeme katika mfumo wa neva na mabadiliko katika uwezo wa membrane
    maana ya nguo
    maana ya mwelekeo wa anga na usawa