Érzékelési folyamat szereplői. Az érzékelés biofizikájának alapjai. Receptor felépítése. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

Átírás

1 külső, belső környezet ei Érzékelési folyamat szereplői Az érzékelés biofizikájának alapjai specifikus transzducer központi idegrendszer Az jellemzői Receptor felépítése MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG? Magasabb szintű kódolás térbeli időbeli szabad idegvégződés nem-mielinált axon Primer receptor körülzárt idegvégződés környező szövetek mielinált axon Receptor sejt Szinaptikus vezikulák mielinált axon Szekunder receptor Szinapszis Érzékelő egyszerű neurális receptor komplex neurális receptor érzékelésre specializálódott sejt

2 Receptor válasza az adekvát re RECEPTORPOTENCIÁL GYENGÉBB ERŐSEBB GYENGÉBB ERŐSEBB INGER INGER válasz MODULÁLT IMPULZUSKÓD Az általános, uniformis receptorválasz: (AKCIÓSPOTENCIÁL-SOROZAT FORMÁJÁBAN KÓDOLT ÜZENET) a receptor nyugalmi potenciáljának megváltozása RECEPTOR- POTENCIÁL RECEPTOR- POTENCIÁL MODULÁLT IMPULZUSKÓD (AKCIÓSPOTENCIÁL-SOROZAT FORMÁJÁBAN KÓDOLT ÜZENET) amplitúdója arányos az amplitúdójával időtartama azonos az időtartamával helyi potenciálváltozás nem Na-potenciál receptorpotenciál kialakulása: TRANSZDUKCIÓ INGER KÓD GYENGÉBB INGER ERŐSEBB MILYEN? HOL? A receptor típusa A receptormező lokalizációja RECEPTOR- POTENCIÁL MODULÁLT IMPULZUSKÓD (AKCIÓSPOTENCIÁL-SOROZAT FORMÁJÁBAN KÓDOLT ÜZENET) Nem-elektromos jel átalakítása elektromos jellé a receptor mint transzducer működik MENNYI? MEDDIG? A receptorpotenciál amplitúdója A receptorpotenciál időtartama

3 Adaptáció : a receptorpotenciál amplítúdójának csökkenése Az információ továbbítása a receptorról a ra / axonra Szekunder receptor szinapszis axon szaglás fájdalom nyomás látás receptorpotenciál neurotranszmitter? mennyisége minősége Primer receptor helyi áramok axon receptorpotenciál áramerősség? Gyorsan adaptálódó receptorok : pl. tapintás, szaglás, hőérzet Lassan / nem adaptálódó receptorok (pl. fájdalomérzékelők - fogfájás) Receptorpotenciál A receptorpotenciál hatása az elhető membránra Küszöb alatti Küszöb feletti generátorpotenciál Időbeli és térbeli szummációra serkentő szinapszis mérő elektród Axon membránpotenciálja depolarizáció (gátló szinapszisoknál hiperpolarizáció) akciós potenciál Állandó amplitúdójú, frekvencia modulált jel Membrán potenciál gátló szinapszis depol. küszöb

4 küszöb Az AP-frekvencia és az erősség kapcsolata 1.6 x küszöb 2.7 x küszöb Folytonos működésű receptorok hőmérséklet A hőérzet változása lassú melegítés majd hűtés során rel. hőmérséklet idő 34 C o meleg meleg langyos indifferens hűvös hidegérző 30 langyos hideg indifferens melegérző 26 hűvös Változatlan körülmények között állandó frekvenciájú akcióspotenciálsorozatot generálnak. Az adekvát paraméter változása frekvenciacsökkenést vagy -növekedést idéz elő. hideg perc

5 A központi idegrendszerben módosulhatnak a jelek: serkentés facilitálás gátlás konvergencia divergencia Az információ módosulása a feldolgozás során (1) receptív mező 1 primer érző Térbeli szummáció szekunder érző receptív mező 2 20 mm Pl. ujjbegy Pl. hát 20 mm primer érző primer érző szekunder érző szekunder érző két jelet érzékel egy jelet érzékel bőr primer tű Az információ módosulása a feldolgozás során (2) AP frekvencia ~ erősség Akciós potenciál frekvencia nincs fájdalom Háti gyökér ganglion Folyamatosan működő gátló Az információ módosulása a feldolgozás során (3) erős fájdalom fájdalom Gátlás blokkolása Fájdalom és tapintás szekunder harmadlagos Szomszédos ok gátlása Ingerület csak a domináns on Akciós potenciál frekvencia tapintás fájdalom Gátlás blokkolásának a gátlása

6 Összefoglalva Pszichofizika idő (ms) idő (ms) idő (ms) kapcsolat az mennyiségi jellemzői és a szubjektív tapasztalás között lg ΔU rec f AP az érzeterősség mennyiségi jellemzése, mérése lg (erősség) ΔU rec Az érzékelési küszöb vizsgálata Abszolút küszöb az felismeréséhez szükséges legkisebb Döntés módszere igen - nem válasz Az érzékelési küszöb vizsgálata Abszolút küszöb az felismeréséhez szükséges legkisebb erősség Döntés módszere igen - nem válasz Beállítás módszere (lásd gyakorlat) Különbségi küszöb : két megkülönböztetéséhez szükséges legkisebb különbség nagysága Kényszerített döntés módszere választani muszáj

7 Különbségi küszöb : a megkülönböztetéshez szükséges különbség nagysága legkisebb érzékelhető különbség = I I 0 különbözőnek felismert intenzítás háttér intenzítás LÉK= I I 0 Ernst Weber ( ) "just-noticeable difference" (JND) LÉK= I I 0 Weber-arány A LÉK nem állandó érték, nagyobb I 0 esetén nagyobb LÉK-re van szükség Ernst Weber - I 0 és a LÉK (ΔI) viszonya ΔI = I0 k Fényesség 0,079 Hangosság 0,048 Tapintás 0,022 Nyomás 0,02 Ízlelés (sós) 0,083 Elektromos sokk 0,013 k :Weber-arány meghatározása mérések alapján

8 ΔI= I I 0 ΔI egy függvény Feltételezte ( DE NEM MÉRTE ), hogy az erősség minden ΔI változása azonos mértékben változtatja az érzeterősséget. ΔI/I ~ ΔΨ x ΔI az erősség függvénye Ψ x x x Ψ ~lgφ Gustav Theodor Fechner ( ) x ΔI 1 ΔI 2 ΔI 3 ΔI 4 ΔI 5 relatív Φ Kapcsolat az erősség és az érzeterősség között mérések alapján Kapcsolatot keres az erősség és az érzeterősség között. MÉRÉSEKET VÉGEZ Stanley Smith Stevens ( ) n Ψ Φ

9 Ψ rövid fényimpulzusok fényessége hatványfüggvény kitevője 0,5 szag (haptén) 0,6 hangosság (3000 Hz harmonikus) környezeti hőmérséklet n Φ 0,67 1,00 ízlelés (édes) 1,30 Kétféle megközelítés: Weber Fechner : Stevens : Összefoglalva Ψ ~lgφ Differenciavizsgálatok esetén jobb megközelítés n Ψ Φ Érzeterősség becslése esetén jobb megközelítés Percepció (észlelés) - A beérkező információt rendszerezzük - a bejérkező ek (információ) elemzését - a beérkező információ rendszerezését - a rendszerbe foglalt információ megértését A percepció téves is lehet az illúziók félreértelmezett vizuális ek

10

11