Die zwei Grundtypen der Sinneszellen Eigenschaften/Aufgaben der Haut (Hautsinne) Aufbau der Haut/Sinneszellen
• Primäre Sinneszelle • Aufnahme Sinneseindrücke →Mechanorezeptoren
o Spezialneurone • schwerstes/auffälligstes Organ • Merkel-Zellen (SA1)
• Sekundäre Sinneszelle • Regulation Wasserhaushalt/Körpertemperatur • Meissner-Körperchen (FA1)
o Epithelzelle • Schutz d. Körpers • Pacini-Körperchen (FA2)
• Ruffini-Körperchen (SA2)
Mechanorezeptoren (Rezeptive Felder) Unterschiedliche Zweipunktschwellen
• Je kleiner ein Rezeptives Feld → desto genauer → zugrundeliegende kortikale Mechanismen
wird die Information über den Ort einer Reizung
• Signalverarbeitung erfolgt auch im Gehirn
• Überprüfung: Zweipunktstelle
• Fingerkuppen: hohe Dichte an Mechanorezeptoren
• sensible Körperteile im Gehirn größer repräsentiert
und kleines rezeptives Feld • rezeptive Felder im Gehirn unterschiedlich groß →
Überlappung möglich → Stimulation zweier rezeptiver Felder,
die in überlappende rezeptive Felder fallen, aktivieren nicht
voneinander getrennte Kortexneuronen
Neuronale Bahnen (Berührung rechter Finger)
Rezeptor → Rückenmark
Reizaufnahme Mechanorezeptoren →Umwandlung in elektrische Tastsinn
Signale → Hinterwurzel → ipsilateraler Weg (rechter Hirnstrang Somatosensorischer Kortex (S1 & S2 somatotop organisiert)
Rückenmark) S1: Parietallappen; Signale aus einer Körperhälfte;
→ Umschaltung zur zweiten Neurone Tast/Schmerz/Temperatur; Läsion → Herabsetzung Wahrnehmung
Rückenmark → somatosens. Kortex Reizung (s.o.)
zweiten Neurone → Weiterleitung Impulse → Hirnstrang Rückenmark S2: hinter S1; Signale aus beiden Körperhälften; Interpretation Reize;
→ Thalamus (kontralateraler Weg - Hirnstränge kreuzen auf dem Weg) Läsion → taktile Agnosie
→ Reize aus rechter Körperseite → in links hemisphärischen ventralen Kortikale Plastizität: kortikale Karten dynamisch; individueller
posterioren Thalamuskern (kontralateral) → Thalamus → Umschaltung fortlaufender adaptiver Prozess
auf dritte Neurone → leitet Signale zu S1 weiter (Parietallappen)
Kognitive Prozesse beeinflussen Wahrnehmung
Bsp.: Aufmerksamkeit beeinflusst Objektwahrnehmung
Duplextheorie der Wahrnehmung Physiologie taktiler Objektwahrnehmung
Katz (1925) Kortex & Thalamus: erregendes Zentrum, hemmendes
1. Räumliche Oberflächenreize: stationärer Umfeld
Hautkontakt; grobe Oberflächenstruktur Wahrnehmung von Objekten Spezialisierung kortikaler Neuronen: reagieren maximal
2. Zeitliche Oberflächenreize: Überstreichen; Passives Berühren = taktile Wahrnehmung auf Ausrichtung, Form o. Bewegung
feine Oberflächenstruktur Aktives Berühren = haptische Wahrnehmung
→ Zusammenspiel von sensorischem,
motorischem, kognitivem System
,Katz (1925) – Duplextheorie der Wahrnehmung Sakata & Iwamura (1987) – Rezeptive Phillips & Johnson (1981) – Taktile
Felder (Kortex & Thalamus) Unterscheidungsfähigkeit
Hollins & Risner (2000) – Duplextheorie
Hollins et al. (2001) –
Duplextheorie
Goodwin (1998) – Feuermuster der Hyvärinen & Poranen (1978) –
primären Sinneszelle Spezialisierung kortikaler Neuronen
Experimente
& Ledermann & Klatzky (1987) -
Haptische
Theorien Explorationsprozeduren
Joshua Ackermann (2010) – Einfluss
von Haptik/taktiler Wahrnehmung auf
Joshua Ackermann (2010) – Einfluss
kognitive Prozesse II Gibson (1962) – aktives vs. passives Berühren
von Haptik/taktiler Wahrnehmung auf
kognitive Prozesse I
Hsiao et. al (1993) – Kognitive
Prozesse beeinflussen Wahrnehmung
, Die chemischen Sinne Besonderheiten/Funktionen der Das gustatorische System
Riechen (Olfaktion) & Schmecken (Gustation) vs. salzig, sauer, bitter, süß, umami,
Geruchs- und Geschmacksrezeptoren
Geruchs-/Geschmacksrezeptoren
• kurze Lebensdauer →Geschmacksqualität wird mit Wirkung
(Moleküldetektoren) einer Substanz assoziiert
• „Torwächterfunktion“
Struktur des gustatorischen Systems Besonderheiten/Funktionen der Geruchs-
Die neuronale Codierung von
(Zungenpapillen) /Geschmacksrezeptoren
Geschmacksqualitäten
Fadenpapillen, Pilzpapillen, Blätterpapillen, Wallpapillen, • kurze Lebensdauer
Esemblecodierung vs. Einzelcodierung
→ Stimulation der Zungenmitte löst keine • „Torwächterfunktion“
Geschmacksempfindung
Neuronale Bahnen Individuelle Geschmackswahrnehmung
Stimulation Geschmacksrezeptoren → → basieren auf genetischen
Transmitterausschüttung → Aktivierung nachgeschalteter Unterschieden bezüglich der Anzahl und
Neurone → Weiterleitung der elektr. Signale zum Hirnstrang
→ Hirnnerven haben synaptische Verbindungen im Riechen Art von Geschmacksrezeptoren
Geschmackskern d. Hirnstamms → erneut synaptische &
Verbindungen zu nachgeschalteten tertiären Neuronen
Schmecken Begriffe
Riechschwelle, Erkennungsschwelle,
Unterschiedsschwelle
Riechen: Funktionen bei Mikrosmaten
Menschen = Mikrosmaten → Geruch nicht überlebensnotwendig
olfaktorisches System = Warnfunktion (Schutz vor verdorbenen Wahrnehmung von Geruchsobjekten
Lebensmittel, Gefahrerkennung) olfaktorische Verarbeitung erfolgt auf zwei Stufen
! Makrosmaten in Tierwelt weit verbreitet ! 1.Stufe: Verarbeitung der Information in Riechschleimhaut &
Riechkolben
2.Stufe: Verarbeitung der Information im olfaktorischen Kortex:
Integration von Information aus anderen Hirnarealen
Aromawahrnehmung Synthese der eingehenden Informationen
Tastsinn und Sehsinn tragen zur Wahrnehmung von
Aromen bei → visuelle Signale erreichen Amygdala
→ taktile Signale erreichen Strukturen der gustatorischen
Bahn → Orbitofrontaler Kortex (OFC) erhält visuelle, Rätsel der Geruchsqualität: Schwierigkeiten beim Versuch, Geruchsqualitäten bestimmten
olfaktorische und somatosensorische Signale Moleküleigenschaften zuzuschreiben
Geruchsprofil – Aktivierungsmuster der Rezeptoren: ähnliche Aktivierungsmuster bei ähnlich
riechenden Substanzen
Aromawahrnehmung im Nervensystem Geruchsrepräsentation im Riechkolben: in Glomeruli wird Info von bestimmten Feuermustern
Orbitofrontaler Kortex schätzt Belohnungswert einer der Sinneszellen eines bestimmten Typs repräsentiert
Nahrung ein → Regulation der Nahrungsaufnahme
• Primäre Sinneszelle • Aufnahme Sinneseindrücke →Mechanorezeptoren
o Spezialneurone • schwerstes/auffälligstes Organ • Merkel-Zellen (SA1)
• Sekundäre Sinneszelle • Regulation Wasserhaushalt/Körpertemperatur • Meissner-Körperchen (FA1)
o Epithelzelle • Schutz d. Körpers • Pacini-Körperchen (FA2)
• Ruffini-Körperchen (SA2)
Mechanorezeptoren (Rezeptive Felder) Unterschiedliche Zweipunktschwellen
• Je kleiner ein Rezeptives Feld → desto genauer → zugrundeliegende kortikale Mechanismen
wird die Information über den Ort einer Reizung
• Signalverarbeitung erfolgt auch im Gehirn
• Überprüfung: Zweipunktstelle
• Fingerkuppen: hohe Dichte an Mechanorezeptoren
• sensible Körperteile im Gehirn größer repräsentiert
und kleines rezeptives Feld • rezeptive Felder im Gehirn unterschiedlich groß →
Überlappung möglich → Stimulation zweier rezeptiver Felder,
die in überlappende rezeptive Felder fallen, aktivieren nicht
voneinander getrennte Kortexneuronen
Neuronale Bahnen (Berührung rechter Finger)
Rezeptor → Rückenmark
Reizaufnahme Mechanorezeptoren →Umwandlung in elektrische Tastsinn
Signale → Hinterwurzel → ipsilateraler Weg (rechter Hirnstrang Somatosensorischer Kortex (S1 & S2 somatotop organisiert)
Rückenmark) S1: Parietallappen; Signale aus einer Körperhälfte;
→ Umschaltung zur zweiten Neurone Tast/Schmerz/Temperatur; Läsion → Herabsetzung Wahrnehmung
Rückenmark → somatosens. Kortex Reizung (s.o.)
zweiten Neurone → Weiterleitung Impulse → Hirnstrang Rückenmark S2: hinter S1; Signale aus beiden Körperhälften; Interpretation Reize;
→ Thalamus (kontralateraler Weg - Hirnstränge kreuzen auf dem Weg) Läsion → taktile Agnosie
→ Reize aus rechter Körperseite → in links hemisphärischen ventralen Kortikale Plastizität: kortikale Karten dynamisch; individueller
posterioren Thalamuskern (kontralateral) → Thalamus → Umschaltung fortlaufender adaptiver Prozess
auf dritte Neurone → leitet Signale zu S1 weiter (Parietallappen)
Kognitive Prozesse beeinflussen Wahrnehmung
Bsp.: Aufmerksamkeit beeinflusst Objektwahrnehmung
Duplextheorie der Wahrnehmung Physiologie taktiler Objektwahrnehmung
Katz (1925) Kortex & Thalamus: erregendes Zentrum, hemmendes
1. Räumliche Oberflächenreize: stationärer Umfeld
Hautkontakt; grobe Oberflächenstruktur Wahrnehmung von Objekten Spezialisierung kortikaler Neuronen: reagieren maximal
2. Zeitliche Oberflächenreize: Überstreichen; Passives Berühren = taktile Wahrnehmung auf Ausrichtung, Form o. Bewegung
feine Oberflächenstruktur Aktives Berühren = haptische Wahrnehmung
→ Zusammenspiel von sensorischem,
motorischem, kognitivem System
,Katz (1925) – Duplextheorie der Wahrnehmung Sakata & Iwamura (1987) – Rezeptive Phillips & Johnson (1981) – Taktile
Felder (Kortex & Thalamus) Unterscheidungsfähigkeit
Hollins & Risner (2000) – Duplextheorie
Hollins et al. (2001) –
Duplextheorie
Goodwin (1998) – Feuermuster der Hyvärinen & Poranen (1978) –
primären Sinneszelle Spezialisierung kortikaler Neuronen
Experimente
& Ledermann & Klatzky (1987) -
Haptische
Theorien Explorationsprozeduren
Joshua Ackermann (2010) – Einfluss
von Haptik/taktiler Wahrnehmung auf
Joshua Ackermann (2010) – Einfluss
kognitive Prozesse II Gibson (1962) – aktives vs. passives Berühren
von Haptik/taktiler Wahrnehmung auf
kognitive Prozesse I
Hsiao et. al (1993) – Kognitive
Prozesse beeinflussen Wahrnehmung
, Die chemischen Sinne Besonderheiten/Funktionen der Das gustatorische System
Riechen (Olfaktion) & Schmecken (Gustation) vs. salzig, sauer, bitter, süß, umami,
Geruchs- und Geschmacksrezeptoren
Geruchs-/Geschmacksrezeptoren
• kurze Lebensdauer →Geschmacksqualität wird mit Wirkung
(Moleküldetektoren) einer Substanz assoziiert
• „Torwächterfunktion“
Struktur des gustatorischen Systems Besonderheiten/Funktionen der Geruchs-
Die neuronale Codierung von
(Zungenpapillen) /Geschmacksrezeptoren
Geschmacksqualitäten
Fadenpapillen, Pilzpapillen, Blätterpapillen, Wallpapillen, • kurze Lebensdauer
Esemblecodierung vs. Einzelcodierung
→ Stimulation der Zungenmitte löst keine • „Torwächterfunktion“
Geschmacksempfindung
Neuronale Bahnen Individuelle Geschmackswahrnehmung
Stimulation Geschmacksrezeptoren → → basieren auf genetischen
Transmitterausschüttung → Aktivierung nachgeschalteter Unterschieden bezüglich der Anzahl und
Neurone → Weiterleitung der elektr. Signale zum Hirnstrang
→ Hirnnerven haben synaptische Verbindungen im Riechen Art von Geschmacksrezeptoren
Geschmackskern d. Hirnstamms → erneut synaptische &
Verbindungen zu nachgeschalteten tertiären Neuronen
Schmecken Begriffe
Riechschwelle, Erkennungsschwelle,
Unterschiedsschwelle
Riechen: Funktionen bei Mikrosmaten
Menschen = Mikrosmaten → Geruch nicht überlebensnotwendig
olfaktorisches System = Warnfunktion (Schutz vor verdorbenen Wahrnehmung von Geruchsobjekten
Lebensmittel, Gefahrerkennung) olfaktorische Verarbeitung erfolgt auf zwei Stufen
! Makrosmaten in Tierwelt weit verbreitet ! 1.Stufe: Verarbeitung der Information in Riechschleimhaut &
Riechkolben
2.Stufe: Verarbeitung der Information im olfaktorischen Kortex:
Integration von Information aus anderen Hirnarealen
Aromawahrnehmung Synthese der eingehenden Informationen
Tastsinn und Sehsinn tragen zur Wahrnehmung von
Aromen bei → visuelle Signale erreichen Amygdala
→ taktile Signale erreichen Strukturen der gustatorischen
Bahn → Orbitofrontaler Kortex (OFC) erhält visuelle, Rätsel der Geruchsqualität: Schwierigkeiten beim Versuch, Geruchsqualitäten bestimmten
olfaktorische und somatosensorische Signale Moleküleigenschaften zuzuschreiben
Geruchsprofil – Aktivierungsmuster der Rezeptoren: ähnliche Aktivierungsmuster bei ähnlich
riechenden Substanzen
Aromawahrnehmung im Nervensystem Geruchsrepräsentation im Riechkolben: in Glomeruli wird Info von bestimmten Feuermustern
Orbitofrontaler Kortex schätzt Belohnungswert einer der Sinneszellen eines bestimmten Typs repräsentiert
Nahrung ein → Regulation der Nahrungsaufnahme
