Kemiska sinnen: Lukt
• Vi kan särskilja 100000 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
(1) Luktämnen når luktreceptorer på luktreceptorcellerna. (2) Depolarisation av 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 Golf sitter på luktreceptorcellernas yta
Ett doftämne binder in till Golf som i sin tur aktiverar cAMP som binder direkt till Ca+-kanaler
vilka öppnas och depolariserar cellmembranet genom att kloridjoner strömmar in.
Depolarisationen startar en aktionspotential om den är tillräckligt stark för att nå över en
trösklenivå.
Luktreceptorcellernas axon leder till olika glomerulus där andra nervceller för 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 nerver inte kopplas om i thalamus på sin väg till storhjärnan.
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
• 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 10 000 smaklökar. Varje smakcell lever
ungefär tio dagar. Nya smakceller bildas hela tiden.
Smaklökarna reagerar på smakämnen som är
upplösta i saliv.
Luktens betydelse för
smak
8
Fem (7) ? huvudsmaker
1.
2.
3.
4.
5.
Salt
Surt
Bittert
Sött
Umami – Glutamat
6.
7.
Vatten
Fett
Taste: Tongue and folds
Vagus X
Smaklökar i en cirkumvallate papill färgat med
antikroppar
Kandel, Schwartz, Jesell.
Principles of neural science, 4th Ed., 2001
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
hjärnstammen som bestämmer hur mycket saliv man får i
munnen.
Saliven innehåller ämnen (enzymer)som underlättar
matsmältningen.
Sjukdomar som påverkar lukt och smak
Synen
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.
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-utåt eller
roteras.
Musklerna styrs av tredje, fjärde och sjätte hjärnnerverna.
Ögat
Glaskroppen
Fovea (gula fläcken)
Blinda fläcken
18
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.
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.
Linsen ( Lens) gör det möjligt för oss att se skarpt på olika avstånd.
Linsen omsluts av en linskapsel och 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.
Glaskroppen ( Corpus vitreum)
finns i glaskroppsrummet,
mellan näthinnan och linsen.
Den består av en klar,
segflytande vätska och mycket
fina trådar.
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.
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).
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.
Gula fläcken kallas också
makula och är en liten grop i
näthinnan där syncellerna
sitter som tätast.
Detta är den del av synfältet
där man ser riktigt skarpt.
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.
I. 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.
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,
I stavar och tappar finns ett ljuskänsligt pigment, retinol. Retinolet sitter fast i opsin,
ett protein i cellmembranet (cellens "skal"). När retinolet träffas 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 opsin medan 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.
Lens
• Refracts (bends) light
• Focuses precise image on the retina (fovea)
through accommodation (changing thickness)
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
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
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.
Cararact
• Clouding of lens due to aging, diabetes
mellitus, heavy smoking, frequent exposure
to intense sunlight or congenital factors
Treatment:
Lens Implant
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?
Conjunctivitis
• Inflammation of the conjunctiva by:
• Bacteria, fungi or viruses
• Trauma
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
Night Blindness
• Impaired vision at night or in dim light
situations
• Rhodopsin deficiency affecting rods
• Most common cause - prolonged Vitamin A
deficiency
• Rods degenerate
Hur ser man vid de olika ögonsjukdomarna?
Grå starr
Makuladegeneration
Grön starr
Diabetesretinopati
Näthinneavlossning
Hörsel och Balans
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
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
Hur blir ljudupplevelsen till (2)?
Vågrörelsen i vätskan i
snäckan sätter
basilarmembranet i
gungning.
61
Hur blir ljudupplevelsen till (3)?
Längs basilarmembranet sitter
hårcellerna som böjs
av vågrörelsen.
62
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
Två sätt att koda tonhöjd till nervimpulser
• Platskodning av tonhöjd: Olika tonhöjder aktiverar
olika receptorer. Varje frekvens har en högsta punkt
på den ”traveling wave” som ljudet åstadkommer
längs basilarmembranet.
• Frekvensteorin: En viss receptor aktiveras i olika grad
beroende på tonhöjd.
68
Igenkänning och lokalisering
Lokalisering
Jfr ”what” & ”where”
i visuella kortex
Igenkänning
Neuroimage. 2001 Oct;14(4):802-16.
69
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
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
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
Semicircular Canals
• Christa ampularis - receptor for dynamic equilibrium
• Responds to rotational (angular) movements
• Changes in rotatory velocity movements
Semicircular Canals
Semicircular Canals
Dynamic Equilibrium
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.
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. Mediaotit är
inflammation i mellanörat, vilken ofta beror på
en bakterieinfektion efter ett virusangrepp.
Myringit, eller trumhinneinflammation ger
vätskefyllda blåsor på trumhinnan.
Andra sjukdomar på hörselorganen innefattar
bland annat olika typer av hörselnedsättning
(däribland tinnitus) och hörselnervscancer.
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,
