Somatosensoriyel sistem - Somatosensory system
Somatosensori sistemi bir parçası olan duyusal sinir sistemi dokunma duygusu ile ilişkilidir, ancak sıcaklık, vücut pozisyonu ve hareket ve ağrı hissi paralel reseptörleri ve sinir yolları içerir. Bu karmaşık duyusal nöron sistemi ve sinir yolları , vücudun yüzeyindeki veya içindeki değişikliklere yanıt verir. Aksonlar (şekilde taşıyıcı sinir liflerinin duyu nöronlarının) ile bağlantı ya da farklı reseptör hücreleri ile yanıt verir. Bu duyusal reseptör hücreleri, ısı ve nosisepsiyon gibi farklı uyaranlarla aktive edilir ve sıcaklık değişiklikleri hakkında bilgi taşıyan bir termoreseptör gibi yanıt veren duyu nöronuna işlevsel bir isim verir . Diğer alıcı türleri şunlardır mekanoreseptörleri , kemoreseptörleri ve nosiseptörleri bir birlikte sinyalleri göndermek duyusal sinir için omurilik sinyalleri diğer duyusal nöronlar tarafından işlenir ve daha sonra geçirilen edilebilir, beyin daha sonraki işlemler için. Duyusal reseptörler, deri , epitel dokular , kaslar , kemikler ve eklemler , iç organlar ve kardiyovasküler sistem dahil olmak üzere vücudun her yerinde bulunur .
Somatik duyulara bazen bazıstetik duyular olarak atıfta bulunulur , bu anlayışla, somestezin dokunma duyusunu , propriosepsiyonu (konum ve hareket hissi) ve (kullanıma bağlı olarak) haptik algıyı içerdiği anlayışı ile .
Beyindeki vücut yüzeylerinin haritalanmasına somatotopi denir . Kortekste kortikal homunculus olarak da adlandırılır . Ancak bu beyin yüzeyi ("kortikal") haritası değişmez değildir. İnme veya yaralanmaya yanıt olarak dramatik kaymalar meydana gelebilir.
Sistem görünümü
duyu reseptörleri
Dört mekanoreseptörler içinde cilde kısa veya uzun süreler için farklı uyaranlara karşı her cevap.
Merkel hücre sinir uçları bazal epidermiste ve saç köklerinde bulunur ; düşük titreşimlere (5–15 Hz ) ve şekiller ve kenarlar gibi derin statik dokunuşlara tepki verirler . Küçük bir alıcı alana sahip olmaları nedeniyle (son derece detaylı bilgi), en çok parmak ucu gibi alanlarda kullanılırlar; örtülmezler (kabuklu) ve bu nedenle uzun süre boyunca baskılara tepki verirler.
Dokunsal cisimcikler orta düzeyde titreşime (10-50 Hz) ve hafif dokunmaya tepki verir. Dermal papillada bulunurlar ; Reaktiviteleri nedeniyle öncelikle parmak uçlarında ve dudaklarda bulunurlar. Merkel sinir uçlarından farklı olarak hızlı aksiyon potansiyellerinde yanıt verirler . Braille'i okuma ve hafif uyaranları hissetme yeteneğinden sorumludurlar.
Pacinian cisimcikleri, kaba dokunuşu belirler ve kaba ve yumuşak maddeleri ayırt eder. Hızlı aksiyon potansiyellerinde, özellikle 250 Hz civarındaki (hatta santimetreye kadar uzaktaki) titreşimlere tepki verirler. Titreşimlere karşı en hassas olanlardır ve geniş alıcı alanlarına sahiptirler. Pacinian cisimcikleri yalnızca ani uyaranlara tepki verir, bu nedenle giysiler gibi sürekli şekillerini sıkıştıran baskılar hızla göz ardı edilir. Ayrıca, el aletlerindeki dokunma duyumlarının yerini tespit etmede de rol oynamışlardır.
Soğanlı cisimcikler yavaş tepki verir ve sürekli cilt gerilmesine tepki verir. Nesne kayma hissinden sorumludurlar ve kinestetik anlamda ve parmak pozisyonu ve hareketinin kontrolünde önemli bir rol oynarlar . Merkel ve soğanlı hücreler - yavaş yanıt - miyelinlidir ; gerisi - hızlı yanıt - değildir. Tüm bu reseptörler, bir aksiyon potansiyeline neden olan şekillerini ezen basınçlarla aktive edilir.
somatosensoriyel korteks
Postcentral girus, topluca S1 olarak adlandırılan birincil somatosensoriyel korteksi ( Brodmann alanları 3, 2 ve 1 ) içerir.
BA3, talamustan en yoğun projeksiyonları alır . BA3a, komşu vücut bölümlerinin göreceli konumu ve hareket sırasında kullanılan efor miktarı ile ilgilidir. BA3b somatosensoriyel bilgiyi dağıtmaktan sorumludur, doku bilgisini BA1'e ve şekil ve boyut bilgisini BA2'ye yansıtır.
Bölge S2 ( sekonder somatosensoriyel korteks ), Alan S2 ve parietal ventral alana ayrılır. Alan S2, belirli dokunma algısı ile ilgilidir ve bu nedenle, anıları kodlamak ve güçlendirmek için amigdala ve hipokampus ile ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır.
Parietal ventral alan, premotor korteks ve somatosensoriyel bellek merkezi BA5'e somatosensoriyel röledir.
BA5, topografik olarak düzenlenmiş somato hafıza alanı ve ilişkilendirme alanıdır.
BA1 doku bilgisini işlerken BA2 boyut ve şekil bilgisini işler.
Area S2, hafif dokunma, ağrı, visseral duyum ve dokunsal dikkati işler.
S1 kalan bilgileri işler (kaba dokunuş, ağrı, sıcaklık).
BA7, uzaydaki nesneleri bulmak için görsel ve proprioseptif bilgiyi bütünleştirir.
Tecrit edilmiş korteks (insula) bedensel-mülkiyet, bedensel kendini bilme ve algı anlamında bir rol oynar. Insula ayrıca duyusal temas, ağrı, sıcaklık, kaşıntı ve yerel oksijen durumu hakkında bilgi aktarmada rol oynar. Insula, yüksek düzeyde bağlantılı bir röledir ve bu nedenle çok sayıda işlevde yer alır.
Yapı
Somatosensoriyel sistem, omurgalı vücudunun tüm ana bölümlerine yayılmıştır . Bu her iki oluşur duyu reseptörleri ve duyusal nöronlar içinde daha derin nöronlara periferde (deri, kas ve örneğin organları), merkezi sinir sistemi .
Genel somatosensoriyel yol
Tüm afferent dokunma/titreşim bilgisi, gracilis (T7 ve altı) veya kuneatus (T6 ve üstü) yoluyla posterior (dorsal) kolon-medial lemniskus yolu yoluyla omuriliğe yükselir. Cuneatus, spinal gri madde yoluyla dolaylı olarak koklear çekirdeğe sinyaller gönderir, bu bilgi algılanan bir sesin sadece villus gürültüsü/tahrişi olup olmadığını belirlemede kullanılır. Tüm lifler medullada çaprazlanır (sol sağ olur).
Bir somatosensoriyel yol tipik olarak üç nörona sahip olacaktır: birinci derece, ikinci derece ve üçüncü derece.
- Birinci dereceden nöron türüdür pseudounipolar nöron ve her zaman var hücre gövdesi içinde sırt kök gangliyonu bir spinal sinirin bir çevresel ile akson dokunmatik innerve mekanoreseptörleri ve ikinci dereceden nöron merkezi bir akson synapsing. Somatosensoriyel yol, başın veya boynun servikal sinirler tarafından kaplanmayan kısımlarındaysa, birinci sıra nöron, trigeminal sinir gangliyonları veya diğer duyusal kraniyal sinirlerin gangliyonları olacaktır ).
- İkinci dereceden nöron onun sahip hücre gövdesi omurilik ya da beyin sapı ya. Bu nöronun yükselen aksonları ya omurilikte ya da beyin sapında karşı tarafa geçer ( kesilir ) .
- Dokunma ve ağrı bazı tiplerinin durumunda, üçüncü dereceden nöron onun sahip hücre gövdesi içinde ventral arka çekirdeği talamusun ve uçlarının postsentral girus ve parietal lob olarak primer somatik korteks (veya S1).
Bulunanlara benzer Fotoreseptörler, retina ve göz , potansiyel olarak tehlikeli olan sinyal algılama ultraviyole radyasyon ( UV bir artış üretimini indükleyen, özellikle) melanin tarafından melanosit . Böylece bronzlaşma, cilde ultraviyole radyasyonun neden olduğu DNA hasarından ve güneş yanığından ( morötesi B'nin neden olduğu DNA hasarı ) potansiyel olarak hızlı koruma sağlar . Bununla birlikte, bunun koruma sağlayıp sağlamadığı tartışmalıdır, çünkü bu işlem tarafından salınan melanin miktarı, ultraviyole B radyasyonunun neden olduğu DNA hasarına yanıt olarak salınan miktarlara kıyasla mütevazıdır .
Dokunsal geri dönüş
Propriosepsiyondan gelen dokunsal geri bildirim , deri, kas ve eklemlerdeki proprioseptörlerden elde edilir.
Denge
Denge duyusunun alıcısı kulaktaki vestibüler sistemde bulunur (başın üç boyutlu oryantasyonu ve çıkarımla vücudun geri kalanı için). Denge aynı zamanda propriyosepsiyon (vücudun geri kalanının başa göre göreceli konumunu algılayan) tarafından beslenen kinestetik refleks tarafından da aracılık edilir . Buna ek olarak, propriyosepsiyon , vücudun mekanik reflekslerine girdi olarak görsel sistem tarafından algılanan nesnelerin (bu nesnelerin vücuda göre konumunun doğrulanmasını sağlar) konumunu tahmin eder .
İnce dokunuş ve kaba dokunuş
İnce dokunuş (veya ayırt edici dokunuş), bir öznenin dokunuşu algılamasına ve lokalize etmesine izin veren bir duyusal modalitedir. Lokalizasyonun mümkün olmadığı dokunma şekli kaba dokunma olarak bilinir. Posterior kolon-medial lemniscus yolu ince dokunmatik bilgilerinin göndermekten sorumludur yolu olan serebral korteks , beynin.
Kaba dokunma (veya ayrımcı olmayan dokunma), öznenin dokunulduğu yeri tespit edemeden bir şeyin kendisine dokunduğunu hissetmesini sağlayan duyusal bir yöntemdir ("ince dokunma" ile zıttır). Lifleri dorsal kolonda taşınan ince dokunuştan farklı olarak spinotalamik kanalda taşınır. İnce dokunuş normalde kaba dokunmaya paralel olarak çalıştığından, kişi ince dokunuşu taşıyan lifler ( Arka kolon-medial lemniskus yolu ) bozulana kadar dokunmayı lokalize edebilecektir . Daha sonra denek dokunuşu hissedecek, ancak nereye dokunulduğunu belirleyemeyecek.
Sosyal dokunuşun sinirsel işlenmesi
Somatosensoriyel korteks, vücudun her yerindeki reseptörlerden gelen duyusal bilgileri kodlar. Duygusal dokunuş, duygusal bir tepki ortaya çıkaran ve genellikle fiziksel bir insan dokunuşu gibi doğası gereği sosyal olan bir tür duyusal bilgidir. Bu tür bilgiler aslında diğer duyusal bilgilerden farklı şekilde kodlanmıştır. Duygusal dokunuşun yoğunluğu hala birincil somatosensoriyel kortekste kodlanmıştır ve fiziksel yetersizlik yerine sevilen birinin sosyal dokunuşunun neden olduğu adrenalin artışıyla örneklendiği gibi, görme ve sesin çağrıştırdığı duygulara benzer şekilde işlenir. sevmediğin birine dokunmak
Bu arada, duygusal dokunuşla ilişkili hoşluk hissi, ön singulat korteksi birincil somatosensoriyel korteksten daha fazla harekete geçirir. Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) verileri, ön singulat kortekste ve prefrontal kortekste artan kan-oksijen seviyesi kontrastı (BOLD) sinyalinin, duygusal bir dokunuşun memnuniyet puanları ile yüksek oranda ilişkili olduğunu göstermektedir. İnhibitör transkraniyal manyetik uyarım primer somatik korteks (TMS) etkili bir dokunuş yoğunluk algısını, ancak etkili bir dokunuş hoşluğu inhibe eder. Bu nedenle, S1, sosyal olarak duygusal dokunma hoşluğunun işlenmesinde doğrudan yer almaz, ancak yine de dokunma yerini ve yoğunluğunu ayırt etmede bir rol oynar.
Bireysel varyasyon
Çeşitli çalışmalar, ince dokunuş anlamında bireyler arasındaki farklılıkların nedenlerini ölçmüş ve araştırmıştır. İyi çalışılmış bir alan, sabit cilde bastırılan bir nesnenin ince uzaysal ayrıntılarını çözme yeteneği olan pasif dokunsal uzamsal keskinliktir. Pasif dokunsal uzamsal keskinliği ölçmek için çeşitli yöntemler kullanılmıştır, belki de en titizi ızgara yönlendirme görevidir. Bu görevde denekler, manuel veya otomatik ekipmanla uygulanabilen iki farklı yönde sunulan yivli bir yüzeyin yönünü tanımlar. Birçok çalışma, yaşla birlikte pasif dokunsal uzamsal keskinlikte bir düşüş olduğunu göstermiştir; bu düşüşün nedenleri bilinmemektedir, ancak normal yaşlanma sırasında dokunsal reseptörlerin kaybını içerebilir. Dikkat çekici bir şekilde, işaret parmağı pasif dokunsal uzamsal keskinlik, işaret parmak uçları daha küçük olan yetişkinlerde daha iyidir; parmak boyutunun bu etkisinin, erkeklere kıyasla ortalama olarak kadınların daha iyi pasif dokunsal uzamsal keskinliğinin altında yattığı gösterilmiştir. Düşük frekanslı titreşimleri algılayan bir tür mekanoreseptör olan dokunsal cisimciklerin yoğunluğu, küçük parmaklarda daha fazladır; aynısı, ince uzaysal keskinlik için önemli olan statik girintileri tespit eden Merkel hücreleri için de geçerli olabilir . Aynı yaştaki çocuklar arasında, daha küçük parmakları olanlar da daha iyi dokunma keskinliğine sahip olma eğilimindedir. Birçok çalışma, muhtemelen kör bireylerin serebral korteksindeki çapraz modal plastisite nedeniyle, aynı yaştaki gören bireylere kıyasla kör bireyler arasında pasif dokunsal uzamsal keskinliğin arttığını göstermiştir . Belki de kortikal plastisite nedeniyle, doğumdan beri kör olan bireylerin, dokunsal bilgileri gören insanlara göre daha hızlı pekiştirdiği bildiriliyor.
Klinik önemi
Bir somatosensoriyel eksiklik , somatosensoriyel sistemin periferik sinirlerini içeren bir periferik nöropatiden kaynaklanabilir . Bu uyuşukluk veya parestezi olarak ortaya çıkabilir .
Toplum ve kültür
Haptic teknolojisi , sanal ve gerçek ortamlarda dokunma hissi sağlayabilir. Konuşma terapisi alanında, konuşma bozukluklarını tedavi etmek için dokunsal geribildirim kullanılabilir .
Ayrıca bakınız
Notlar
Referanslar
daha fazla okuma
- Boron WF , Boulpaep EL (2003). Tıbbi Fizyoloji . Saunders. s. 352–358. ISBN'si 0-7216-3256-4.
- Flanagan, JR, Lederman, SJ Neurobiology: Tümsekler ve delikler hissetmek , News and Views, Nature, 2001 Temmuz 26;412(6845):389-91.
- Hayward V, Astley OR, Cruz-Hernandez M, Grant D, Robles-De-La-Torre G (2004). "Dokunsal arayüzler ve cihazlar" (PDF) . Sensör İncelemesi . 24 (1): 16–29. doi : 10.1108/02602280410515770 .
- Purves, Dale (2012). Nörobilim, Beşinci Baskı . Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc. s. 202-203. ISBN'si 978-0-87893-695-3.
- Robles-De-La-Torre G, Hayward V (Temmuz 2001). "Kuvvet, aktif dokunma yoluyla şekil algısında nesne geometrisinin üstesinden gelebilir" (PDF) . Doğa . 412 (6845): 445-8. Bibcode : 2001Natur.412..445R . doi : 10.1038/35086588 . PMID 11473320 . S2CID 4413295 .
- Robles-De-La-Torre, G (2006). "Sanal ve Gerçek Ortamlarda Dokunma Duyusunun Önemi" (PDF) . IEEE Multimedya . 13 (3): 24-30. doi : 10.1109/mmul.2006.69 . S2CID 16153497 .
- Grunwald, M. (Ed.) İnsan Haptik Algısı – Temeller ve Uygulamalar. Boston/Basel/Berlin: Birkhäuser , 2008, ISBN 978-3-7643-7611-6
- Touch Scholarpedia Uzman makaleleri Ansiklopedisi
Dış bağlantılar
-
İlgili Medya Somatosensation Wikimedia Commons - Dokunmanın Anatomisi . BBC Radio 4 tarafından hazırlanan olgusal belgesel dizisi .
