Psychofizyka. Zmysły

Transkrypt

1 Psychofizyka Zmysły

2 5 zmysłów Wzrok Słuch Węch Smak Dotyk

3 Dodatkowe zmysły Równowaga i przyspieszenie Temperatura Kinestezja Ból Czas Zmysły wewnętrzne

4 Teoria poznania Teoria wiedzy Co to jest wiedza? Co jest wiedzą? Jakie jest źródło wiedzy (doświadczenie? rozum?) Teoria prawdy Czy istnieje prawda? Czy możliwe jest jej poznanie? Jakie jest kryterium prawdy?

5 Teoria poznania (cd) Problem psychofizyczny Jaka jest relacja między ciałem (fizycznym) a umysłem (psychicznym)? Czy umysł jest częścią materii czy czymś zupełnie odrębnym? Problem percepcji Czy to co poznajemy istnieje na zewnątrz (obiektywizm) czy też w naszej głowie (subiektywizm)? Czy poznajemy rzeczywistość taką jaką jest (empiryzm) czy też taką jaką sobie wyobrażamy (racjonalizm)? Czy nasze poznanie jest pełne (realizm), czy też poznajemy tylko reprezentacje niemożliwych do pełnego poznania rzeczywistych obiektów (fenomenalizm)?

6 Kognitywistyka Psychologia poznawcza Neurobiologia Filozofia umysłu Sztuczna inteligencja Lingwistyka Logika Fizyka

7 Więcej informacji Sensation and Perception, Eighth Edition E. Bruce Goldstein 2010, 2007 Wadsworth, Cengage Learning

8 Zmysł wzroku

9 Czym jest bodziec? Światło (ex definitione) zakres promieniowania elektromagnetycznego, który tworzy wrażenia wzrokowe

10 Czym jest wrażenie? Scena zdefiniowane krawędzie, tekstury, przedmioty (osoby) Pewna reprezentacja rzeczywistości

11 Optyka widzenia System optyczny rogówka + soczewka Ostry obraz przedmiotów na siatkówce oka Akomodacja, starczowroczność Krótkowzroczność, dalekowzroczność, astygmatyzm Aberracje sferyczne i chromatyczne

12 Optyka fizjologiczna Czopki dla widzenia dziennego (>50 cd/m2) Pręciki dla widzenia nocnego (<3 cd/m2) Widzenie przejściowe Plamka żółta, dysk optyczny (nerw wzrokowy), obszary peryferyjne Adaptacja Widzenie barwne Kodowanie sceny Widzenie przestrzenne

13 Akomodacja Poprzez zmianę kształtu soczewki zmienia się moc optyczna oka Soczewka jest zamocowana w ten sposób, że skurcz mięśni powoduje rozluźnienie soczewki

14 Wady optyczne wzroku Krótkowzroczność moc zbyt duża lub oko zbyt długie Dalekowzroczność moc zbyt mała albo oko zbyt krótkie Astygmatyzm kształt (najczęściej rogówki) eliptyczny

15 Siatkówka W dyskach optycznych każdego pręcika znajduje się opsyna, której częścią jest retinal, który pod wpływem światła zmienia swoją formę (izomeryzacja)

16 Eksperyment Hechta Hecht badał próg absolutny widzenia za pomocą źródła światła, które wysyłało znaną liczbę fotonów 7 fotonów tworzy wrażenie wizualne (jeden foton na jeden fotoreceptor)

17 Rozkład fotoreceptorów Na środku (osi widzenia) siatkówki znajduje się plamka żółta, a w jej centrum dołek środkowy miejsce, gdzie znajdują się tylko czopki i są one bardzo gęsto upakowane (1% czopków) Obszar peryferyjny zawiera czopki (ok. 6 mln) i pręciki (ok. 120 mln) o gęstości spadającej wraz z odległością od dołka środkowego

18 Adaptacja do ciemności Adaptacja czopków trwa ok. 4-5 minut Adaptacja pręcików trwa ok. 30 min Związane jest to z regeneracją chemiczną fotopigmentów

19 Czułość spektralna Pręciki mają maksimum czułości dla światła 507 nm Czopki mają maksimum czułości (łącznie) dla 555 nm L (558 nm); M (531 nm); S (419 nm) Przesunięcie Purkinje go

20 System nerwowy i percepcja Komórki bipolarne (sumowanie i odejmowanie sygnałów) Komórki zwojowe (gangliony) Komórki poziome i amakrynowe (sumowanie i różnicowanie, pola receptywne)

21 Czułość czopków i pręcików Komórki nerwowe siatkówki są zorganizowane w tzw. pola receptywne Każdy obszar dodatni otaczają obszary ujemne (wygłuszające) Na takim mechanizmie opiera się widzenie kontrastu jasności i barwy

22 Iluzja siatki Hermana

23 Iluzja siatki Hermana

24 Pasma Macha

25 Pasma Macha

26 Kontrast

27 przerwa

28 Percepcja scen i przedmiotów

29 Rozpoznawanie obiektów Bodźce są niejednoznaczne (wiele bodźców prowadzi do tego samego wrażenia) Przedmioty mogą być nieostre lub przykryte Przedmioty wyglądają różnie z różnych punktów widzenia

30 Szkoła Gestalt Pragnanz (dobry obraz) Każdy wzorzec bodźców jest widziany w ten sposób, aby stworzyć jak najprostszą strukturę Podobieństwo Podobne rzeczy jawią się zgrupowane razem Kontynuacja Punkty, które gdyby były połączone stworzyłyby ciągłą linię są postrzegane jako wspólne, a linie które jawią się w ten sposób są postrzegane jako kontynuacja jedna drugiej.

31 Szkoła Gestalt Pragnanz (dobry obraz) Podobieństwo Kontynuacja

32 Szkoła Gestalt Bliskość Rzeczy, które są blisko jedna drugiej jawią się jako zgrupowane Wspólny obszar Elementy które są w tym samym obszarze przestrzeni jawią się zgrupowane razem To samo powiązanie Połączony obszar właściwości widzenia takich jak jasność, kolor, tekstura lub ruch jest odbierany jako jeden obiekt Synchronia Zdarzenia wzrokowe które występują w tym samym czasie są grupowane razem

33 Szkoła Gestalt Bliskość Wspólny obszar To samo powiązanie Synchronia

34 Szkoła Gestalt Wspólny los Rzeczy, które poruszają się w tym samym kierunku są grupowane razem Znaczenie lub znajomość Rzeczy, które tworzą wzorce znane lub mające znaczenie są grupowane razem

35 Szkoła Gestalt

36 Oddzielenie obiektu od tła Jakie są właściwości obrazka i tła? Obrazek jest bardziej przedmiotowy i lepiej zapamiętywany niż tło Obrazek jest widziany jako znajdujący się przed tłem Tło jest widziane jako bezkształtne i rozciągające się za obrazkiem Kontur oddzielający obrazek od tła jawi się jako należący do obrazka

37 Czerwony czy zielony

38 Czerwony czy zielony

39 Czerwone czy żółte?

40 Krzyżek czy plus?

41 Oddzielenie tła od obiektu Jakie czynniki określają która powierzchnia jest obrazkiem? Częściej jest to dolna część obrazka Symetria, mniejszy obszar, orientacja pion-poziom, zanczenie

42 RBC- rozpoznanie przez składniki

43 NAP nieprzypadkowa właściwość

44 Streszczenie sceny 1/4 sekundy wystarczy by zinterpretować scenę

45 Główne cechy sceny

46 Globalne cechy sceny Stopień naturalności Naturalne sceny mają obszary teksturowane i faliste kontury, sceny z działami człowieka są zdominowane przez proste kontury (pion-poziom) Stopień otwartości Otwarte sceny mają widoczny horyzont i zawierają mało obiektów Stopień szrostkości Miękkie sceny mają mniej małych elementów. Sceny o dużej szrostkości są bardziej złożone Stopień rozciągłości Zbieżność równoległych linii ku horyzontowi Kolor Niektóre sceny mają charakterystyczne kolory

47 Regularność środowiska Regularności fizyczne (np. słońce zazwyczaj świeci z góry)

48 Regularność środowiska Regularności semantyczne

49 Percepcja ruchu Ruch pozwala nam rozumieć wydarzenia w naszym otoczeniu Ruch przyciąga nasza uwagę Ruch dostarcza informacji o przedmiotach y.htm

50 Percepcja koloru

51 Percepcja głębi i wielkości Steroskopia i wskazówki głębi Stałość percepcji wielkości

52 Zmysł słuchu

53 Co to jest dźwięk? Czy jeśli w lesie upadnie drzewo ale ni ma nikogo kto by to usłyszał możemy mówić, że powstał dźwięk? Tak dźwięk to zmiany ciśnienia powietrza (lub innego ośrodka) rozchodzące się jako fala bodziec fizyczny Nie dźwięk to wrażenie, które mamy gdy słyszymy

54 Fala akustyczna Drgająca membrana (struna) popycha cząsteczki powietrza tworząc obszary kondensacji i rozrzedzeń powietrza powodując powstanie fali ciśnienia podobnej do tej tworzącej się na w wodzie z tym, że cząsteczki drgają przód-tył a nie góra-dół. Jeśli mamy do czynienia z drganiami sinusoidalnymi mówimy o czystym tonie określonym przez amplitudę głośność i częstotliwość - wysokość

55 Głośność Głośność dźwięku zależy od różnicy ciśnienia powietrza zagęszczonego przez falę akustyczną w stosunku do ciśnienia progu słyszalności (20 μpa): db 20log p p 0

56 Wysokość tonu Mierzymy bezpośrednio częstotliwością fali tj. ilością drgań na jednostkę czasu i podajemy w Hercach (Hz =1/s) Zakres słyszalności ludzkiego ucha sięga od 20Hz do 20 khz W przypadku dźwięków złożonych o tonie świadczy częstotliwość podstawowa

57 Tony złożone

58 Barwa dźwięku Dźwięki przypisane tym samym nutom mają tą samą barwę (A, B, C, D, E, F, G), Kolejne dźwięki o tej samej barwie różnią się o oktawę zaś ich wysokość tonu zwiększa się dwukrotnie A 1 = 27,5 Hz A 2 = 55 Hz A 3 = 110 Hz

59 Zakres słyszalności

60 Tembr dźwięku Dźwięki, które mają tą samą wysokość tony, głośność i czas trwania a mimo to brzmią inaczej różnią się tembrem Tembr związany jest z widmem częstotliwościowym czyli składem harmonicznych dźwięku Zależy także od sposoby narastania i wyciszania tonów

61 Słuch Zadania Dostarczyć bodziec dźwiękowy do receptorów Przekształcić zmiany ciśnienia w elektryczne sygnały nerwowe Przetworzyć sygnał nerwowy aby określić wrażenie tonu, głośności, tembru, położenia źródła Narządy Ucho zewnętrzne, środkowe, wewnętrzne Mózg

62 Ucho zewnętrzne Małżowina uszna Pomaga w określeniu położenia źródła dźwięku Przewód słuchowy zewnętrzny Rurka ok. 3 cm Chroni i zapewnia wewnętrznym strukturom stałą temperaturę Za pomocą rezonansu wzmacnia niektóre częstotliwości dźwięków Powierzchnia zewnętrzna błony bębenkowej Fala akustyczna docierając do błony bębenkowej wprawia ją w drgania, które są przekazywane do struktur w uchu środkowym po drugiej stronie błony

63 Ucho środkowe Mała jamka, ok. 2 cm sześciennych objętości Kosteczki słuchowe Wprawiany w drgania przez błonę bębenkową MŁOTECZEK przekazuje wibracje KOWADEŁKA, które transmituje je do STRZEMIĄCZKA, które naciska błonę okienka owalnego oddzielającą ucho środkowe od wewnętrznego Ucho środkowe jest wypełnione powietrzem, zaś ucho wewnętrzne płynem (dużo gęstszym) stąd konieczność przekazu mechanicznego drgań

64 Ucho wewnętrzne Głównym składnikiem ucha środkowego jest wypełniony płynem ślimak Przedzielony jest wzdłuż na dwie części: schody przedsionka i schody bębenka przedzielone przewodem ślimakowym zawierającym narząd Cortiego Ma ok. 2 mm średnicy i 35 mm długości

65 Spiralny narząd Cortiego Komórki rzęsowate (zmysłowe) Wewnętrzne (3 500) Zewnętrzne (12 000) Błona nakrywkowa Nerwy słuchowe Błona podstawowa

66 Komórki zmysłowe Kiedy rzęski przesuwane są (pod wpływem fali akustycznej) w jedną stronę otwierają się kanały jonowe i uwalniany jest neurotransmiter, kiedy przesuwane są w drugą stronę kanały jonowe są zamknięte Neurotransmiter powoduje powstanie sygnału nerwowego przesyłanego do ośrodków słuchu w mózgu

67 Czułość słyszenia Wielkość przesunięć rzęsek w progu słyszenia wynosi 100 pm (tak jakby czubek wieży Eiffela przesunął się o 1 cm) System słuchowy pozwala wykryć zmiany ciśnienia, takie, że młoteczek przesuwa się tylko o cm (mniej niż wielkość atomu wodoru) W najbardziej czułym zakresie słyszenia próg jest jedynie o db powyżej zmian ciśnienia wywoływanych przez losowe ruchy cząsteczek powietrza.

68 Reprezentacja tonu w ślimaku György Békésy teoria wędrującej fali Częstotliwość dźwięku jest rozpoznawana przez miejsce wzdłuż ślimaka, którego nerw wysyła najwięcej sygnałów (niskie częstotliwości w wierzchołku ślimaka zaś wysokie w jego podstawie Błona podstawowa jest trzy-cztery razy węższa przy podstawie ślimaka oraz ok. 100 razy sztywniejsza przy wierzchołku

69 Teoria słyszenia Analizując kształt fali w ślimaku w poszczególnych chwilach czasu możemy stworzyć obwiednię która pokazuje że komórki rzęskowate nie są pobudzane równomiernie: Obwiednia ma największą amplitudę w jednym punkcie Pozycja tego maksimum jest funkcją częstotliwości fali akustycznej Efekt maskowania

70 Teoria słyszenia Częstotliwość (ton) może być kodowana nie tylko przez to które rzęski wysyłają sygnały nerwowe, ale także przez to jak to robią. Kodowanie czasowe wspomaga kodowanie przestrzenne Funkcjonuje dla dźwięków do 4 khz

71 przerwa

72 Detekcja dźwięku a słyszenie

73 Scena dźwiękowa Przestrzeń dźwięków Lokalizacja dźwięków Azymut Położenie w pionie Odległość

74 Wskazówki lokalizacyjne Dwuuszne Międzyuszna różnica czasowa (ITD) Międzyuszna różnica głośności (ILD)

75 Wskazówki lokalizacyjne Jednouszna Wskazówka widmowa Wzrok W wyniku kierunku odbić od głowy i małżowiny usznej zmienia się widmo dźwięku

76 Analiza sceny dźwiękowej Dlaczego w rozmawiając w miejscu pełnym hałasu umiemy odróżnić i zrozumieć głos rozmówcy?

77 Podstawy grupowania dźwięków Lokalizacja Dźwięki pochodzące z jednego miejsca lub źródła wolno się przemieszczającego Podobieństwo tonu i tembru Jedno źródło zazwyczaj emituje dźwięki o wąskim zakresie tembru i tonu Segregacja strumienia dźwiękowego

78 Podstawy grupowania dźwięków Bliskość w czasie Dźwięki z różnych źródeł zaczynają się w różnych momentach czasu Ciągłość dźwiękowa Dźwięki o stałej, lub wolnozmiennej częstotliwości są odbierane jako pochodzące z jednego źródła (i ciągłe) Doświadczenie Znane dźwięki są grupowane jako pochodzące z jednego źródła

79 Dźwięk w pomieszczeniach Jeśli dźwięk z dwóch źródeł jest wyraźnie oddalony w czasie (rzędu 0,1 s) słyszymy rozdzielone dźwięki (echo) Jeśli odległość czasowa będzie się zmniejszać (rzędu 0,01s) usłyszymy jeden dźwięk umiejscowiony w miejscu skąd dochodzi pierwszy Dalsze zmniejszanie dystansu czasowego spowoduje percepcję dźwięku na linii łączącej oba źródła

80 Przechwytywanie wzrokowe W kinie głośniki są po bokach Sali, lecz słyszymy głosy jakby z ekranu Jeśli dźwięk przemieszcza się z prawej w lewo a widzimy ruch źródła dźwięku z lewej w prawo usłyszymy go jako przemieszczający się z lewej w prawo (zgodnie z widzianą sceną)

81 Mowa Oddzielne zagadnienie bodźców słuchowych i wrażeń stanowi mowa Słowa i zdania, podobnie jak litery i zdania posiadają wykształcone we wczesnym dzieciństwie specjalne ścieżki nerwowe Najmniejszą częścią mowy jest głoska. Nie jest ona tożsama z najmniejszym bodźcem wizualnym pisma czyli literą

82 Zmysł dotyku

83 System somatosensoryczny Zmysły skórne Dotyk Ból Propriocepcja Umiejętność wyczucia pozycji ciała i członków Kinestezja Umiejętność wyczucia ruchu ciała i członków

84 Funkcje bodźców skórnych Niezbędne do wykonywania codziennych czynności Niezbędne do przeżycia Ochrona przed urazami Niezbędne do przetrwania gatunku Powód aktywności seksualnej W kontekście życia ważniejsze niż wzrok i słuch!

85 Skóra Najcięższy narząd ludzkiego organizmu Ogrzewa organizm Zapobiega utracie płynów Zapobiega wnikaniu brudu, bakterii, związków chemicznych do ogranizmu Odbiera bodźce ciepło, ból, nacisk i inne wrażenia

86 Warstwy skóry Naskórek Warstwa martwych komórek Skóra właściwa Tkanka podskórna Mechanoreceptory Termoreceptory Receptory chemiczne Nociceptory (receptory bólu)

87 Mechanoreceptory Komórki Merkla Zlokalizowane w naskórku Wysyłają sygnały nerwowe w sposób ciągły podczas nacisku Ciałko dotykowe (ciałko Meissnera) Zlokalizowane w naskórku Wysyła sygnały gdy zmienia się nacisk

88 Mechanoreceptory Ciałka Ruffiniego Zlokalizowane w skórze właściwej Odpowiadają na nacisk ciągły Ciałko blaszkowate (ciałko Vatera-Paciniego) Zlokalizowane w skórze właściwej Odpowiadają na zmianę nacisku

89 Ścieżki nerwowe Nerwy peryferyjne Korzenie tylne Rdzeń kręgowy Wzgórze (część międzymózgowia) Kora somatosensoryczna Dwie ścieżki nerwowe Dotyk i czucie pozycji członków Temperatura i ból

90 Homunculus Różnym częściom ciała odpowiada różna powierzchnia ośrodka dotyku mózgu Intensywna stymulacja powoduje poszerzenie obszarów odpowiadających za stymulowaną część ciała

91 Odczuwanie szczegółów Metoda pomiaru Rozdzielczość dwupunktowa Rozdzielczość siatki Ilość komórek Merkla jest różna dla różnych części ciała Dodatkowo rozdzielczość różnicuje obszar mózgu odpowiadający danej części ciała

92 Pola receptywne Ścieżki nerwowe obejmują wiele receptorów sumując i odejmując sygnały od nich

93 Odczuwanie szczegółów Alfabet Braille a wypukłe kropki w tablicy 2x3 osoby doświadczone 100 wyrazów na minutę Wzroko jesteśmy w stanie odczytać wyrazów na minutę

94 Odczuwanie wibracji Za odczuwanie wibracji odpowiadają ciałka blaszkowate Ciałka o budowie podobnej do cebuli nie wysyłają sygnałów nerwowych przy ciągłym nacisku leczy przy zmianach nacisku, które propagują się w głąb receptora

95 Odczuwanie tesktury Gdy przesuwamy palcami po powierzchni mamy odczucia szorstkości lub gładkości Wskazówki przestrzenne Duże elementy jak rowki i guzki Kształt, wielkość, rozkład przestrzenny Wskazówki czasowe Drobne szczegóły jak papier ścierny Rodzaj wibracji

96 Odczuwanie tesktury Do odczuwania tekstury potrzebny jest ruch (wibracje) za które odpowiadają ciałka blaszkowate (PC) duże częstości drgań Aby odczuć teksturę nie jest konieczny bezpośredni dotyk

97 Odczuwanie przedmiotów Dotyk pasywny Coś dotyka naszego ciała rozdzielczość, tekstura Dotyk aktywny Sami badamy przedmiot w celu poznania jego właściwości Percepcja dotykowa

98 Ekploracja dotykowa System zmysłowy Dotyk, temperatura, tekstura, ruch członków ciała System motoryczny Ruch palców i dłoni System kognitywny Analiza informacji dostarczanych przez system zmysłowy i motoryczny Przywołanie informacji zapisanych w pamięci

99 Dotykowa identyfikacja obiektów Czynności eksploracyjne (exploratory procedures EPs)

100 Ból Ostrzeżenie przed potencjalnie niebezpiecznymi sytuacjami Pomoc i ochrona przed obcięciami, oparzeniami i złamanymi kośćmi Ból jest nieprzyjemnym uczuciem i doświadczeniem emocjonalnym przyporządkowanym obecnemu albo potencjalnemu uszkodzeniu tkanki lub opisanym przed takie uszkodzenie

101 3 rodzaje bólu Ból nociceptywny aktywowany przez receptory bólu: gorąco, czynniki chemiczne, nacisk, zimno Ból zapalny związany z uszkodzeniem tkanek i zapaleniem komórek ciała Ból neuropatyczny uszkodzenia układu nerwowego

102 Ścieżki nerwowe bólu Model bezpośredniego sygnału receptor bólu przesyła sygnał bezpośrednio do mózgu, ale Na ból może wpłynąć stan mentalny człowieka Ból może wystąpić bez stymulacji skóry Na ból może wpłynąć uwaga człowieka Model bramki kontrolnej

103 Poznanie i ból Oczekiwanie Palcebo Przesunięcie uwagi Przedmiot rozproszenia emocjonalnego Hipnoza

104 Ból w sytuacjach socjalnych Ból rozstania, zawód itp. nie są przedmiotem psychofizyki ponieważ nie odnoszą się do bodźców fizycznych

105 Zmysł węchu

106 Zmysły chemiczne Węch obok smaku ma za zadnie identyfikacje związków chemicznych Identyfikacja rzeczy których potrzebuje ciało do przeżycia i mogą być skonsumowane Wykrywanie rzeczy, które mogą być złe dla ciała i powinny zostać odrzucone W związku z odniesieniem bezpośrednim do emocji (złe dobre) zmysły te są silnie powiązane z reakcjami emocjonalnymi i wspomnieniami

107 Cykl życia receptorów chemicznych Ponieważ receptory węchu i smaku są narażone na kontakt z niebezpiecznymi substancjami jak bakterie i brud ich cykl życia wynosi jedynie kilka tygodni (1-2 dla smaku i 5-7 dla węchu) Dodatkowo receptory te nie są osłonięte przed światem zewnętrznym jak słuch, wzrok czy dotyk

108 Funkcje węchu Orientacja w przestrzeni, znaczenie terytorium, prowadzenie do konkretnych miejsc, innych zwierząt, źródeł jedzenia Wywoływanie zachowań seksualnych ważnych przy reprodukcji feromony Ostrzeganie przed niebezpieczeństwem

109 Wykrywanie zapachów Próg wykrycia to najmniejsze stężenie substancji zapachowej, które może zostać wykryte Dla pewnych związków chemicznych wystarczy jedna cząsteczka związku chemicznego na receptor Człowiek posiada około 10 milionów receptorów węchu Piec posiada ich ok. 1 miliarda

110 Identyfikacja zapachów Przy stężeniach bliskich progowi wykrycia nie jesteśmy w stanie rozpoznać zapachu (kwiatowy, miętowy, zjełczały itp.) Stężenie przy którym opis zapachu staje się możliwe nazywamy progiem rozpoznania Człowiek może rozpoznać co najmniej 100 tysięcy różnych zapachów, mimo to ma trudności ze zidentyfikowaniem konkretnego zapachu Jeśli znamy nazwę prezentowanego zapachu jesteśmy skłonni dopasować to co czujemy do tej nazwy

111 Bodziec węchowy Kolor częstotliwość światła, skład widmowy Ton częstotliwość fali akustycznej Rodzaj zapachu -??? Komponenty strukturalne cząsteczek Rodzaj zapachu Wzorzec aktywacji nerwowej w systemie węchowym

112 Kod nerwowy rodzaju zapachów Śluzówka węchowa owiewana przez wdychane powietrze Neurony receptorów węchowych (ORNy) Opuszka węchowa

113 Neurony receptorów węchowych Zawierają cząsteczki receptorów węchowych wykrywających wąskie zakresy związków chemicznych 350 rodzajów takich receptorów u człowieka (u myszy 1000 różnych) Każdy z ORN zawiera jeden rodzaj receptora W śluzówce jest ok ORNów każdego rodzaju.

114 Obrazowanie wapienne Gdy receptor zmysłowy reaguje, rośnie koncentracja jonów wapnia Ca++ wewnątrz ORN Obrazowanie wapienne wykorzystuje zjawisko fluorescencji ORN (zielona poświata przy wystawieniu na światło ultrafioletowe 380 nm) przy pobudzeniu chemicznym Wzrost ilości jonów wapnia powoduje zmniejszenie poświaty.

115 Profil rozpoznania Każdy związek zapachowy jest kodowany przez inny wzorzec reagujących ORNów a każdy ORN odpowiada na różne związki chemiczne

116 Opuszka węchowa Wszystkie ORNy jednego rodzaju przekazują sygnał nerwowych do jednego lub dwóch kłębuszków węchowych w opuszce węchowej Grupy funkcyjne związane z poszczególnymi typami związków (COOH dla kwasów, OH dla alkoholi) determinują obszar opuszki węchowej i długość łańcucha związku chemicznego determinuje pozycje wewnątrz tego obszaru

117 Rozpoznawanie zapachów

118 Zapachy w otoczeniu Zapach kawy składa się ze 100 różnych związków zapachowych W środowisku często występuje więcej niż jeden zapach. Umiemy te zapachy rozróżniać Budzą one w nas emocje Identyfikując zapachy korzystamy z pamięci i sugestii innych zmysłów

119 Przetwarzanie wyższego rzędu Z opuszka nerwowego sygnał trafia do kory węchowej oraz do ciała migdałowatego odpowiadającego m.in. za emocje Pola receptywne dla różnych zapachów w korze mózgowej nakładają się powodując powstanie takich wrażeń jak zapach kawy

120 Zmysł smaku

121 Funkcje smaku Główną funkcją smaku jest stanie na straży dostępu do wnętrza organizmu określając co możemy zjeść a czego powinniśmy się wystrzegać Smak słodki powoduje automatyczną akceptację i przygotowuje system trawienny Smak gorzki powoduje automatyczne odrzucenie substancji Można nauczyć się akceptować lub nie lubić danych smaków

122 Podstawowe rodzaje smaków Słony Chlorek sodu Kwaśny Kwas solny Słodki Sacharoza Gorzki Chinina Umami (rosołowy, mięsny) Glutaminian sodu

123 Struktura systemu smakowego Przetwarzanie smaku rozpoczyna się na języku Powierzchnia języka zawiera wiele rowków i grzbietów z powodu istnienia struktur zwanych brodawkami (papillae) Nitkowate (filiform) Grzybowate (fungiform) Liściaste (foliate) Okólne (circumvilliate)

124 Kubki smakowe Wszystkie brodawki poza nitkowatymi zawierają kubki smakowe (łącznie ok. 10 tysięcy) Każdy kubek smakowy zawiera komórek smakowych które posiadają wypustki wystające przez otwory smakowe Smakowe włókna nerwowe prowadzą do wzgórza w mózgu oraz do kory oczodołowo-czołowej

125 Kodowanie smaku Kodowanie rozproszone wiadomość zakodowana jest we wzorcu aktywności wielu neuronów Kodowanie specyfikacyjne aktywność neuronów przystosowanych do konkretnych wiadomości

126 Kodowanie smaku Mimo istnienia receptorów odpowiadających za smaki podstawowe subtelne różnice w smaku są kodowane w sposób rozproszony

127 Percepcja smaku It is a surprise to dip your spoon into this mildmannered soup and experience an explosion of flavor. Mushroom is at the base of the taste sensation, but it is haunted by citric tones lemongrass, lime perhaps and high at the top, a resonant note of sweetness. What is it? No single flavor ever dominates a dish. At first you find yourself searching for flavors in this complex tapestry, fascinated by the way they are woven together. In the end, you just give in and allow yourself to be seduced. Each meal is a roller coaster of sensations.

128 Taste vs. flavor Taste smak w sensie sygnału generowanego przez kubki smakowe Flavor smak w sensie wrażenia będącego połączeniem bodźców smakowych (taste) i węchowych (olfaction) Jesteśmy w stanie odróżnić wiele smaków w złożonej potrawie

129 System węchowo-smakowy Nasze wrażenie smaku jest połączeniem bodźców odbieranych przez receptory węchu i smaku Nawet bez wąchania jedzenia jego zapach dociera do nosa przez gardło Lokalizujemy wrażenie w ustach bardziej dlatego, że źródło bodźców tam się znajduje oraz tam stymulowane są mechanoreceptory dotyku

130 Kora oczodołowo-czołowa (OFC) W korze oczodołowo-czołowej spotykają się po raz pierwszy sygnały nerwowe z receptorów węchu i smaku, tam więc muszą powstawać wrażenia smakowe Prowadzą tam również ścieżki nerwowe wzroku i dotyku oraz ścieżki odpowiedzialne za głód