医学と解剖学では、特殊感覚とは、それ 専用の器官を持つ感覚を指します。
特殊感覚と一般感覚の区別は、中枢神経系に出入りする神経線維を分類するために使われます。特殊感覚からの情報は特殊体性求心性神経と特殊内臓求心性神経で伝えられます。対照的に、もう1つの感覚である触覚は体性感覚であり、特殊な器官を持たず、体全体、最も顕著なのは皮膚ですが内臓(内臓)からも来ます。触覚には機械受容(圧力、振動、固有受容)、痛み(痛覚)、熱(熱受容)が含まれ、そのような情報は一般体性求心性神経と一般内臓求心性神経で伝えられます。[1]
ビジョン
視覚は、環境内の物体によって反射される可視スペクトルの光を使用して周囲の環境を解釈する能力です。結果として生じる知覚は、視覚、視力、視覚、または視覚 (形容詞形式:視覚、光学、または眼)とも呼ばれます。視覚に関与するさまざまな生理学的要素は、総称して視覚システムと呼ばれます。
動物の視覚系は、個体が周囲からの情報を同化することを可能にします。見るという行為は、角膜、そして眼の水晶体が周囲の光を眼の奥にある網膜と呼ばれる光感受性膜に焦点を合わせることから始まります。網膜は実際には脳の一部であり、光を神経信号に変換する変換器として分離されています。視覚系からのフィードバックに基づいて、眼の水晶体はその厚さを調整し、光を網膜の光受容細胞(桿体と錐体としても知られています)に焦点を合わせます。光受容細胞は光子を検出し、神経インパルスを生成することで反応します。これらの信号は、網膜の上流から脳の中心神経節まで、脳のさまざまな部分によって複雑なフィードフォワードおよびフィードバックプロセスを介して処理されます。
ここまでのところ、上の段落の大部分は、タコ、軟体動物、虫、昆虫、およびより原始的な生物、つまりクラゲなどよりも神経系が集中し、目が優れているものすべてに当てはまることに注意してください。ただし、次のことは哺乳類全般および鳥類(修正された形式)に当てはまります。これらのより複雑な動物の網膜は、繊維(視神経)を外側膝状体、つまり脳の一次視覚野と二次視覚野に送ります。網膜からの信号は、網膜から上丘に直接伝わることもあります。
物体や視覚シーンの全体の知覚は、視覚連合皮質によって行われます。視覚連合皮質は、モジュラーニューラルネットワークの一部である何千ものモジュールを含む線条体皮質によって知覚されたすべての感覚情報を組み合わせます。線条体皮質のニューロンは、線条体皮質を取り囲む視覚連合皮質の領域である線条体外皮質に軸索を送ります。[2]
人間の視覚系は、電磁スペクトルの370〜730ナノメートル(0.00000037〜0.00000073メートル)の波長範囲の可視光を知覚します。[3]
聴覚
聴覚、あるいは聴力は、耳などの器官を通して、振動[4]、周囲の媒体の圧力の経時的変化を検出することで音を知覚する能力です。音は固体、液体、気体を通して聞こえます。[5]これは伝統的な五感の1つであり、部分的または完全な聴覚障害は難聴と呼ばれます。
人間や他の脊椎動物では、聴覚は主に聴覚系によって行われます。振動と呼ばれる機械波が耳で検出され、神経インパルスに変換され、脳(主に側頭葉)で知覚されます。触覚と同様に、聴覚には生物の外部の世界における分子の動きに対する感度が必要です。聴覚と触覚はどちらも機械感覚の一種です。[6] [7]
人間の耳には、外耳、中耳、内耳という 3 つの主要な構成要素があります。
匂い
嗅覚は、嗅覚を形成する化学受容です。嗅覚には、危険物、フェロモン、食物の検出など、多くの目的があります。他の感覚と統合されて風味の感覚を形成します。[8]嗅覚は、鼻腔にある嗅覚受容体の特定の部位に匂い物質が結合したときに発生します。[9]糸球体はこれらの受容体からの信号を集約して嗅球に伝達し、そこで感覚入力は嗅覚の識別、記憶、感情を司る脳の部分と相互作用し始めます。[10]多くの場合、陸上生物は匂いと味覚(直鼻嗅覚と後鼻嗅覚)で別々の嗅覚システムを持っていますが、水生生物は通常1つのシステムしかありません。[11]
脊椎動物では、匂いは嗅上皮の嗅覚ニューロンによって感知されます。嗅上皮は、少なくとも 6 種類の形態学的および生化学的に異なる細胞で構成されています。[12]嗅上皮と呼吸上皮 (神経支配されていない、または神経が供給されていない)の割合は、動物の嗅覚感度の指標となります。人間の嗅上皮は約 10 cm 2 (1.6 平方インチ) ですが、犬の中には 170 cm 2 (26 平方インチ) のものもあります。犬の嗅上皮は神経支配がかなり密で、1 平方センチメートルあたりの受容体の数は 100 倍です。[13]
鼻腔の上部鼻甲介を通過した臭気分子は、鼻腔の上部を覆う粘液に溶解し、嗅覚ニューロンの樹状突起にある嗅覚受容体によって検知されます。これは拡散によって起こる場合もあれば、臭気物質が臭気物質結合タンパク質に結合することによって起こる場合もあります。上皮を覆う粘液には、ムコ多糖類、塩類、酵素、抗体(嗅覚ニューロンは感染が脳に直接伝わる経路となるため、これらは非常に重要です)が含まれています。この粘液は臭気分子の溶媒として機能し、絶えず流れており、約 10 分ごとに入れ替わります。
味
味覚は、口の中の物質が口腔内の味蕾(主に舌)にある味覚受容体細胞と化学的に反応することで生じる感覚です。味覚は、嗅覚や三叉神経刺激(食感、痛み、温度の認識)とともに、食物やその他の物質の風味を決定します。人間の味覚受容体は、味蕾(味蕾腎盂)と、舌の上面や喉頭蓋などの他の部位にあります。[14] [15]味覚皮質は味覚の知覚を担っています。
舌は乳頭と呼ばれる何千もの小さな突起で覆われており、肉眼で見ることができます。各乳頭には何百もの味蕾があります。[16]例外は味蕾を含まない糸状乳頭です。2000〜5000個の味蕾[17]があり、舌の前後にあります。その他は口蓋、側面、後部、喉にあります。各味蕾には50〜100個の味覚受容体細胞が含まれています。
味覚には、甘味、酸味、塩味、 苦味、うま味の5つの基本味が確立されています。[18] [19]科学的実験により、これら5つの味が存在し、互いに異なることが証明されています。[要出典]味蕾は、異なる分子またはイオンとの相互作用を検出することで、異なる味を区別することができます。甘味、うま味、苦味は、味蕾の細胞膜上のGタンパク質共役受容体への分子の結合によって引き起こされます。塩味と酸味は、それぞれアルカリ金属イオンまたは水素イオンが味蕾に入ると知覚されます。[20]
基本的な味覚は、口の中での食べ物の感覚や風味に部分的にしか寄与していません。他の要素には、鼻の嗅上皮によって検出される匂い[14]、さまざまな機械受容器や筋神経などによって検出される食感[21]、[22] 、温度受容器によって検出される温度[23] 、化学感覚による「冷たさ」(メントールなど)と「辛さ」(辛味)などがあります。
味覚は有害なものと有益なものの両方を感知するため、すべての基本味覚は、感知したものが私たちの体に与える影響に応じて、嫌悪味または食欲味に分類されます。[24]甘味はエネルギーが豊富な食品を識別するのに役立ち、苦味は毒の警告サインとして機能します。[25]
人間の場合、舌乳頭の喪失と唾液分泌の全般的な減少により、味覚は50歳前後で衰え始める。 [26]人間も味覚障害により味覚が歪むことがある。すべての哺乳類が同じ味覚を持っているわけではない。げっ歯類の中にはデンプンを味わえるもの(人間は味わえない)や、猫は甘味を味わえないがATPを味わえるもの、ハイエナ、イルカ、アシカなど他の肉食動物は祖先が持っていた5つの味覚のうち最大4つを感知する能力を失っているものなどがある。[27]
参考文献
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外部リンク
- 特殊感覚の発達
