Kemiska sinnen: Lukt. - Kanske spelar denna kommunikation roll också för människan.

Transkript

1 Kemiska sinnen: Lukt Vi kan särskilja dofter mha 350 olika receptorer Luktens grundläggande funktion tycks vara att bedöma om något är bra eller dåligt (approach/avoidance) Ferromoner = kroppsegna, luftburna substanser som överför specifika budskap mellan individer inom samma art (rang, sexuell mottaglighet etc). - Kanske spelar denna kommunikation roll också för människan. 1

2

3

4 (1) Luktämnen når luktreceptorer på luktreceptorcellerna. (2) Depolarisationav membranet sker vilket skickar vidare en elektrisk signal som vidareleds till glomerulus(3) på luktbulben genom neurotransmission via synapser och från luktbulben går signalerna vidare till högre hjärncentra (4). De G-proteinkopplade receptorer G olf sitter på luktreceptorcellernas yta Ett doftämne binder in till G olf som i sin tur aktiverar campsom binder direkt till Ca + -kanaler vilka öppnas och depolariserarcellmembranet genom att kloridjoner strömmar in. Depolarisationenstartar en aktionspotentialom den är tillräckligt stark för att nå över en trösklenivå. Luktreceptorcellernas axonleder till olika glomerulusdär andra nervcellerför signalen vidare till hjärnan via luktnerven (kranialnerv I, n. olfactorius). Signalerna från luktreceptorerna går till hjärnans olika luktcentra. Dessutom leder nerver direkt från glomerulus till det limbiska systemet och framkallar känslor. Luktsinnet är det enda sinne vars nerverinte kopplas om i thalamuspå sin väg till storhjärnan.

5

6 Kemiska sinnen: Smak 5 grundsmaker: salt, surt, sött, beskt, umami. Vi har medfödd preferens för sött och aversion för bitter. Receptorceller i smaklökarna reagerar på flera smaker. Smak (flavor) = smak + lukt + temperatur + känsel (konsistens, textur) + syn (ex. blå mat associeras med gift) + ljud (ex. krispighet). Integrering av information från 100-tals olika molekyler + övriga sinnen skapar upplevelsen av t.ex. en viss maträtt. 6

7 Smakcellerna samlas i små grupper till smaklökar. Förutom smakceller innehåller smaklökarna även stödjeceller som skyddar sinnescellerna. Namnet smaklök beror på att cellerna är ordnade ungefär som skalen i en lök. Smaklökarna är utspridda på tungans yta, men några smaklökar finns även i munhålan och i svalget. Man har cirka smaklökar. Varje smakcell lever ungefär tio dagar. Nya smakceller bildas hela tiden. Smaklökarna reagerar på smakämnen som är upplösta i saliv.

8 Luktens betydelse för smak 8

9 Fem (7)? huvudsmaker 1. Salt 2. Surt 3. Bittert 4. Sött 5. Umami Glutamat 6. Vatten 7. Fett

10 Taste: Tongue and folds Vagus X Smaklökar i en cirkumvallate papill färgat med antikroppar Kandel, Schwartz, Jesell. Principles of neural science, 4th Ed., 2001

11

12 Smaken bestäms av flera saker När smakcellerna aktiveras skickas informationen vidare i form av nervimpulser till smakcentrum i tinningloben. Sjunde hjärnnerven förmedlar smakinformation från tungans främre två tredjedelar, medan nionde hjärnnerven förmedlar information från tungans bakre tredjedel. Informationen från smakcellerna når även centra i hjärnstammensom bestämmer hur mycket salivman får i munnen. Saliven innehåller ämnen (enzymer)som underlättar matsmältningen.

13 Sjukdomar som påverkar lukt och smak

14 Synen

15 Nästan tre fjärdedelar, eller 130 miljoner, av kroppens sinnesceller finns i ögonen. Ljus registreras av sinnesceller i ögats näthinna. Ljus består egentligen av elektromagnetiska vågor. Ögat kan bara uppfatta ljus av vissa våglängder, så kallat synligt ljus. Ljuset som träffar näthinnan omvandlas till nervimpulser, som når hjärnans syncentrum genom de båda synnerverna, den andra hjärnnerven. Hjärnan tolkar informationen som tredimensionella bilder. Ljus med olika våglängder uppfattas som olika färger.

16

17 Ögat är klotformat Ögongloben är formad som ett lätt tillplattad klot och är cirka 2,5 centimeter i diameter. Globen ligger i ögonhålan som bildas av skallens ben. Runt globen finns det fettvävnad som skyddar. Ögat kan röra sig i ögonhålan tack vare sex små muskler När musklerna dras ihop kan blicken föras uppåt-nedåt, inåt-utåteller roteras. Musklerna styrs av tredje, fjärde och sjätte hjärnnerverna.

18 Ögat Glaskroppen Fovea (gula fläcken) Blinda fläcken 18

19

20

21 På ögats framsida övergår senhinnan (Sclera) i hornhinnan(konjuktiva), och den är helt genomskinlig. Det är nödvändigt för att ljuset ska kunna komma in i ögat. Här finns inte heller några blodkärl som skymmer. Hornhinnan får istället näring från kammarvattnet, som finns i ögonkammaren bakom hornhinnan. Åderhinnan(Choroid) övergår i strålkroppen (Ciliar) och regnbågshinnan, ( Iris ) innehåller det pigment som ger färgen på ögat. Om man har lite pigment blir ögonen blå, mer pigment ger brun ögonfärg.

22

23

24

25

26

27 Regnbågshinnan (iris) är den färgade delen av åderhinnan. Mängden pigment i regnbågshinnan avgör om vi är blå-eller brunögda. Regnbågshinnan sitter framför linsen och består av två muskler, varav den ena sluter och den andra vidgar pupillen, som är hålet i mitten av regnbågshinnan. Detta fungerar som bländaren i en kamera. När ögat träffas av starkt ljus utlöses en reflex som gör att regnbågshinnans muskler drar sig samman och pupillen minskar i storlek, för att skydda ögat mot alltför mycket ljus.

28 Linsen ( Lens) gör det möjligt för oss att se skarpt på olika avstånd. Linsen omsluts av en linskapseloch är formad så att baksidan är mer välvd än framsidan. Linsen är fäst i strålkroppen med fina trådar, sk zonulatrådar. När strålkroppens muskler dras samman blir trådarna slappa och linsen blir rundare och dess brytkraft ökar. Detta kallas ackommodering.när musklerna slappnar av spänns trådarna och linsen blir lite plattare. Linsen består av trådar som hela tiden nybildas, vilket innebär att linsen blir tjockare och tjockare. Linskapseln är en mycket elastisk hinna som omsluter linsen. Den ger ett tryck på linsen vilket ger linsen fasthet.

29 Glaskroppen ( Corpusvitreum) finns i glaskroppsrummet, mellan näthinnan och linsen. Den består av en klar, segflytande vätska och mycket fina trådar.

30 Senhinnan (sclera) är den näst yttersta av de hinnor som omger ögat. Den består av fast, vitglänsande bindväv, och har till uppgift att skydda ögat och ge stadga så att det kan behålla sin form. Den främre delen av senhinnan är det man kallar ögonvitan. Senhinnan övergår längst fram i hornhinnan.

31 Åderhinnan (choroidea) ligger innanför senhinnan, och består av bindväv, blodkärl och pigment. Det är en skör hinna vars många blodkärl försörjer yttre delen av näthinnan med syre och näring. Åderhinnan övergår längre fram i ögat i strålkroppen och regnbågshinnan (iris).

32 Näthinnan ( Retina) består av synceller som överför ljus till kemiska och sedan elektriska signaler som kan tolkas av hjärnan. De synceller som tar emot ljuset kallas ljusreceptorer och finns i två varianter: stavar och tappar.

33 Gula fläcken kallas också makulaoch är en liten grop i näthinnan där syncellerna sitter som tätast. Detta är den del av synfältet där man ser riktigt skarpt.

34 Papillen är den punkt där synnerven lämnar näthinnan. Där finns inga synceller och man får därför en punkt i synfältet där man faktiskt inte ser något (blinda fläcken). I normala fall upplever man inte att denna punkt existerar då hjärnan "fyller i" synfältet så det upplevs som kontinuerligt.

35

36 Ị regnbågshinnan finns en rund öppning som kallas pupillen. Muskler i regnbågshinnan ändrar pupillens storlek, och styr hur mycket ljus som släpps in i ögat. Om det är kraftigt ljus drar pupillen reflexmässigt ihop sig. När man ser i mörker vidgas pupillen för att så mycket ljus som möjligt ska komma in i ögat.

37

38 Näthinnan består av synceller som överför ljus till kemiska och sedan elektriska signaler som kan tolkas av hjärnan. De synceller som tar emot ljuset kallas ljusreceptorer och finns i två varianter: stavar och tappar. Namnen kommer från formen på cellerna. Det finns tre sorters tappar som är känsliga för färger. Tapparna finns framför allt i gula fläcken, där de sitter mycket tätt. Detta gör att vi kan få en skarp bild av omvärlden. Gula fläcken är en liten del av näthinnan. Tapparna är inte lika ljuskänsliga som stavarna. Stavarna är mycket ljuskänsliga men kan inte uppfatta färger. De finns över hela näthinnan, utom i gula fläcken, där det bara finns tappar. Där synnerven lämnar näthinnan (papillen) finns inga synceller alls. Denna punkt kallas blinda fläcken. Man kan också notera att näthinnan är "felvänd" så att stavar och tappar finns bakom de andra syncellerna,

39 I stavar och tappar finns ett ljuskänsligt pigment, retinol. Retinoletsitter fast i opsin, ett protein i cellmembranet (cellens "skal"). När retinoletträffas av ljuset ändrar det form och lossnar till slut från proteinet. Detta gör att en elektrisk signal sänds från staven till andra synceller. Stavarna har en sorts opsinmedan tapparna finns i tre varianter som var och en har sin sorts opsin. De tre olika sorterna reagerar på olika färger: rött, grönt och blått. Beroende på hur mycket dessa stimuleras ser vi olika färger.

40

41

42

43

44 Lens Refracts (bends) light Focuses precise image on the retina (fovea) through accommodation(changing thickness)

45 Myopia (Nearsighted) Eyeball too long Distant objects focused in front of retina Image striking retina is blurred Correction: Concave lens or laser surgery to slightly flatten the cornea

46 Hyperopia (Farsighted) Eyeball too short, lens too thin or too stiff. Nearby objects are focused behind retina. Image striking the fovea is blurred. Correction: Convex lens

47 Astigmatism Irregular Curvature in parts of the cornea or lens Causes blurry image This may be corrected by specially ground lenses which compensate for the irregularity or laser surgery.

48 Cararact Clouding of lens due to aging, diabetes mellitus, heavy smoking, frequent exposure to intense sunlight or congenital factors Treatment: Lens Implant

49 Color Blindness Congenital lack of one or more cone types Deficit or absence of red or green cones most common Sex-linked trait Most common in males What numbers can you see in each of these?

50 Conjunctivitis Inflammation of the conjunctiva by: Bacteria, fungi or viruses Trauma

51 Glaucoma Most common cause of blindness. Increasing intraocular pressure compresses retina, optic nerve & blood vessels. Late symptoms include blurred vision & halos around bright objects Canal of Schlemn

52 Night Blindness Impaired vision at night or in dim light situations Rhodopsin deficiency affecting rods Most common cause -prolonged Vitamin A deficiency Rods degenerate

53 Hur ser man vid de olika ögonsjukdomarna? Grå starr Diabetesretinopati Makuladegeneration Grön starr Näthinneavlossning

54 Hörsel och Balans

55

56

57 Hörseln: Fysik/stimulus Ljud är vågor av förtätningar och förtunningar i luften En enkel ton (sinuston) har en - frekvens (cykler/s; Hz) som ger en upplevelse av tonhöjd (pitch) -amplitud (db) som ger en uppevelse av ljudstyrka (loudness). Ljudtryck db=20*log(p/po). Po = 20 µpa (SPL = sound pressure level) Ökning av db med 10 nästan fördubblar loudness. En cykel Amplitud Tid 57

58

59

60 Hur blir ljudupplevelsen till (1)? Ljudet träffar trumhinnan och överförs till vågrörelse i den vätskefyllda öronsnäckan (koklea) i innerörat via bendelar i mellanörat hammaren,(malleus) städet (incus)och stigbygeln (stapes)) och ovala fönstret. 60

61 Hur blir ljudupplevelsen till (2)? Vågrörelsen i vätskan i snäckan sätter basilarmembranet i gungning. 61

62 Hur blir ljudupplevelsen till (3)? Längs basilarmembranet sitter hårcellerna som böjs av vågrörelsen. 62

63 Hur blir ljudupplevelsen till (4)? organ of corti De yttre hårcellerna förstärker vätskeflödet över de inre hårcellerna. Böjning av inre hårceller omvandlar rörelsen till aktionspotentialer. 63

64

65

66

67

68 Två sätt att koda tonhöjd till nervimpulser Platskodning av tonhöjd: Olika tonhöjder aktiverar olika receptorer. Varje frekvens har en högsta punkt på den travelingwave som ljudet åstadkommer längs basilarmembranet. Frekvensteorin: En viss receptor aktiveras i olika grad beroende på tonhöjd. 68

69 Igenkänning och lokalisering Lokalisering Igenkänning Jfr what & where i visuella kortex Neuroimage Oct;14(4):

70 Ljudlokalisering (8), externalisering av ljud - Då man lyssnar på ljud genom hörlurar tycks ljudet komma inifrån skallen. - Ljudbilden formas av ytterörat. Därför externaliseras ljudbilden då ljudet spelats in genom konstgjorda öron. 70

71 Separering och identifiering av ljud Vi kan ex särskilja och känna igen flera olika röster vi hör samtidigt och vi kan separera ex tal från bakgrundsljud mha Ljudkällans plats och rörelse Gestaltlagar för ljud Tidigare erfarenheter (top down) 71

72 Tal och språkljud Utöver det språkliga budskapet förmedlas även: Känslotillstånd Sarkasm/seriös Härkomst Kön Ålder (Lögn? Finns lögndetektorer som baseras på analys av tal men dessa har ej visat sig fungera) 72

73

74

75 Semicircular Canals Christa ampularis- receptor for dynamic equilibrium Responds to rotational (angular) movements Changes in rotatory velocity movements

76 Semicircular Canals

77 Semicircular Canals Dynamic Equilibrium

78

79

80

81 Kristallsjuka Godartad lägesyrsel beror på att balanskristaller har lossnat från sin plats i hinnsäcken och fallit ned i någon av balansorganets båggångar eller att de fastnat på någon av gångarnas receptorer. Godartad lägesyrsel är vanligt efter det man slagit i huvudet och efter "virus på balansnerven eller stress. Människor med migrän och kvinnor drabbas oftare. Det vanligaste är dock att man inte kan finna någon förklaring till varför man drabbats. Symtomen beror dels på häftiga felsignaler som de lösa kristallerna framkallar när de rör sig i båggångarna i samband med huvudrörelser. Felimpulserna från det störda balansorganet påverkar ögonen till att göra små rörelser. Ögonrörelserna ger den drabbade upplevelsen av att omgivning snurrar eller rör sig. Vid lägesyrsel varar sådana yrselattacker mellan några sekunder till en halv minut.

82 Sjukdomar i örat De vanligaste sjukdomarna i örat är inflammationer orsakade av bakterier eller virus. En öroninflammation (otit)ger ofta smärta och feber, men kan vara symptomfri. Mediaotitär inflammation i mellanörat, vilken ofta beror på en bakterieinfektion efter ett virusangrepp. Myringit, eller trumhinneinflammationger vätskefyllda blåsor på trumhinnan. Andra sjukdomar på hörselorganen innefattar bland annat olika typer av hörselnedsättning (däribland tinnitus) och hörselnervscancer.

83 Vestibularisneurit Orsakas förmodligen av att virus angriper balansnerven som sedan inflammeras. Meniéres sjukdom Snurrkänsla som kommer hastigt, ensidig hörselnedsättning, öronsus och tryckkänsla i örat karaktäriserar sjukdomen. Attacken varar i en till fem timmar. Orsaken är troligen en störning i innerörats tryckreglering Spänningsyrsel Spänd nacke är den allra vanligaste orsaken till yrsel. Stelhet och smärta i nackmusklerna kan tolkas av hjärnan balanscentrum som rörelse, vridning eller lutning. Äldre och yrsel Äldre blir yra av andra orsaker, ofta olika åldersrelaterade inskränkningar som tillsammans orsakar en ostadighetskänsla. Förmågan att hålla balansen beror på många olika sinnen, syn, hörsel, känsel i fötterna och muskelstyrka,