5.5 Önnur skynfæri
5.5 Önnur skynfæri
Námsmarkmið
Að þessum hluta loknum getur þú:
- Lýst grunnvirkni efnaskynjunar
- Útskýrt grunnvirkni líkamsskynjunar, sársaukaskynjunar og hitaskynjunar
- Lýst grunnvirkni jafnvægisskynjunar, stöðuskynjunar og hreyfiskynjunar
Sjón og heyrn hafa fengið gríðarlega mikla athygli rannsakenda í gegnum árin. Þótt enn sé margt ólært um hvernig þessi skynkerfi starfa skiljum við þau mun betur en önnur skynsvið okkar. Í þessum hluta skoðum við efnaskynin, bragð og lykt, og líkamsskynin: snertingu, hitastig, sársauka, jafnvægi og líkamsstöðu.
Efnaskynin
Bragðskyn og lyktarskyn kallast efnaskyn vegna þess að bæði hafa skynnema sem bregðast við sameindum í matnum sem við borðum eða í loftinu sem við öndum að okkur. Efnaskynin hafa greinilegt samspil sín á milli. Þegar við lýsum til dæmis bragðgæðum tiltekins matar erum við í raun að vísa bæði til bragðskyns- og lyktarskynseiginleika matarins sem vinna saman.
Bragðskyn
Þú hefur lært frá því í grunnskóla að til séu fjórir grunnflokkar bragðs: sætt, salt, súrt og beiskt. Rannsóknir sýna hins vegar að við höfum að minnsta kosti sex bragðflokka. Umami er fimmta bragðið. Umami er japanskt orð sem merkir nokkurn veginn ljúffengt og tengist bragði mónónatríumglútamats (Kinnamon & Vandenbeuch, 2009). Einnig fer vaxandi magn tilraunagagna sem bendir til þess að við skynjum fituinnihald tiltekins matar sem sérstakt bragð (Mizushige, Inoue, & Fushiki, 2007).
Sameindir úr matnum og drykkjunum sem við neytum leysast upp í munnvatni og hafa víxlverkun við bragðnema á tungunni og í munni og hálsi. Bragðlaukar myndast úr hópum bragðskynfrumna með hárlíkum útskotum sem ganga inn í miðlægt op bragðlauksins (Mynd 5.21). Bragðlaukar hafa tíu daga til tveggja vikna lífsferil, þannig að jafnvel þótt einhverjir eyðileggist þegar þú brennir þig á tungunni hefur það engin langtímaáhrif; þeir vaxa einfaldlega aftur. Bragðsameindir bindast nemum á þessum útskotum og valda efnafræðilegum breytingum í skynfrumunni sem leiða til þess að taugaboð eru send til heilans eftir mismunandi taugum, eftir því hvar neminn er staðsettur. Bragðupplýsingar berast til bragðbarkarins.
Lyktarskyn
Lyktarskynfrumur eru í slímhúð efst í nefinu. Litlar hárlíkar framlengingar frá þessum nemum eru staðir þar sem lyktarsameindir, leystar upp í slíminu, geta haft víxlverkun við efnanema á framlengingunum (Mynd 5.22). Þegar lyktarsameind hefur bundist tilteknum nema valda efnafræðilegar breytingar í frumunni því að boð eru send til lyktarklumbu, perulaga byggingar við enda ennisblaðsins þar sem lyktartaugarnar byrja. Frá lyktarklumbunni berast upplýsingar til svæða í randkerfinu og til frumlyktarbarkar, sem er mjög nálægt bragðberkinum (Lodovichi & Belluscio, 2012; Spors et al., 2013).
Næmi lyktarkerfisins er mjög breytilegt milli tegunda. Við hugsum oft um hunda sem dýr með mun öflugra lyktarkerfi en okkar eigið, og vissulega geta hundar gert ótrúlega hluti með nefinu. Nokkur gögn benda til þess að hundar geti „lyktað“ hættulega lækkun á blóðsykri og krabbameinsæxli (Wells, 2010). Óvenjuleg lyktarhæfni hunda gæti stafað af auknum fjölda virkra gena fyrir lyktarnema, á bilinu 800 til 1200, samanborið við færri en 400 hjá mönnum og öðrum prímötum (Niimura & Nei, 2007).
Margar tegundir bregðast við efnaboðum, svokölluðum ferómónum, sem annar einstaklingur sendir frá sér (Wysocki & Preti, 2004). Samskipti með ferómónum fela oft í sér upplýsingar um æxlunarstöðu hugsanlegs maka. Þegar kvenrotta er til dæmis tilbúin til mökunar seytir hún ferómónaboðum sem vekja athygli nálægra karldýra. Virkjun með ferómónum er raunar mikilvægur þáttur í að kalla fram kynhegðun hjá karlrottum (Furlow, 1996, 2012; Purvis & Haynes, 1972; Sachs, 1997). Einnig hafa verið gerðar talsverðar rannsóknir, og deilt hefur verið nokkuð, um ferómón hjá mönnum (Comfort, 1971; Russell, 1976; Wolfgang-Kimball, 1992; Weller, 1998).
Snerting, hitaskynjun og sársaukaskynjun
Fjöldi nema er dreifður um húðina og bregst við ýmsum snertiáreitum (Mynd 5.23). Þar á meðal eru Meissner-hnúðar, Pacini-hnúðar, Merkel-skífur og Ruffini-hnúðar. Meissner-hnúðar bregðast við þrýstingi og titringi á lægri tíðni og Pacini-hnúðar nema skammvinnan þrýsting og titring á hærri tíðni. Merkel-skífur bregðast við léttum þrýstingi en Ruffini-hnúðar nema tog (Abraira & Ginty, 2013).
Auk nemanna í húðinni er einnig fjöldi frjálsra taugaenda sem gegna skynhlutverki. Þessir taugaendar bregðast við ýmiss konar snertiáreitum og starfa sem skynnemar bæði fyrir hitaskynjun og sársaukaskynjun, það er boð sem gefa til kynna hugsanlegan skaða og ef til vill sársauka (Garland, 2012; Petho & Reeh, 2012; Spray, 1986). Skynupplýsingar frá nemunum og frjálsu taugaendunum berast upp mænuna og eru sendar til svæða í mænukylfu, stúku og að lokum líkamsskynbarkar, sem er í aftanmiðjufellingu hvirfilblaðsins.
Sársaukaskynjun
Sársauki er óþægileg upplifun sem felur í sér bæði líkamlega og sálræna þætti. Að finna fyrir sársauka er aðlögunarhæft að því leyti að það gerir okkur meðvituð um áverka og hvetur okkur til að fjarlægja okkur frá orsök hans. Sársauki gerir okkur einnig ólíklegri til að verða fyrir frekari meiðslum, vegna þess að við förum varlegar með meidda líkamshluta.
Almennt má líta á sársauka sem annaðhvort taugaverk eða bólgutengdan verk. Sársauki sem gefur til kynna einhvers konar vefjaskemmd kallast bólguverkur. Í sumum tilvikum stafar sársauki af skemmdum á taugafrumum í úttaugakerfinu eða miðtaugakerfinu. Þá verða sársaukaboðin sem berast til heilans ýkt. Slíkur sársauki kallast taugaverkur. Meðferðarmöguleikar við sársauka eru margir og spanna allt frá slökunarmeðferð til verkjalyfja og djúpheilaörvunar. Árangursríkasti meðferðarmöguleikinn fyrir tiltekinn einstakling fer eftir ýmsum atriðum, þar á meðal alvarleika og þrálæti sársaukans og öllum læknisfræðilegum eða sálfræðilegum sjúkdómum sem kunna að fylgja honum.
Sumir einstaklingar fæðast án getu til að finna fyrir sársauka. Þessi mjög sjaldgæfi erfðasjúkdómur kallast meðfætt sársaukaleysi, eða meðfædd sársaukaskynjunarskerðing. Þótt fólk með meðfætt sársaukaleysi geti greint mun á hitastigi og þrýstingi upplifir það ekki sársauka. Afleiðingin er að það verður oft fyrir alvarlegum meiðslum. Ung börn fá alvarleg meiðsli í munni og á tungu vegna þess að þau bíta sig ítrekað. Það kemur ekki á óvart að einstaklingar með þennan sjúkdóm hafa mun styttri lífslíkur vegna meiðsla sinna og afleiddra sýkinga á sködduðum stöðum (U.S. National Library of Medicine, 2013).
Jafnvægisskyn, stöðuskyn og hreyfiskyn
Jafnvægisskynið stuðlar að getu okkar til að viðhalda jafnvægi og líkamsstöðu. Eins og Mynd 5.24 sýnir eru helstu skynlíffæri þessa kerfis, skjóða, poki og bogagöngin þrjú, við hliðina á kuðungnum í innra eyranu. Jafnvægislíffærin eru vökvafyllt og hafa hárfrumur, svipaðar þeim sem finnast í heyrnarkerfinu, sem bregðast við hreyfingum höfuðsins og þyngdarkrafti. Þegar þessar hárfrumur örvast senda þær boð til heilans um jafnvægistaugina. Þótt við séum venjulega ekki meðvituð um skynupplýsingar jafnvægiskerfisins verður mikilvægi þess augljóst þegar við finnum fyrir ferðaveiki og/eða svima sem tengist sýkingum í innra eyra (Khan & Chang, 2013).
Auk þess að viðhalda jafnvægi safnar jafnvægiskerfið upplýsingum sem skipta miklu máli fyrir stjórn hreyfinga og viðbragða sem færa ýmsa líkamshluta til að bæta upp breytingar á líkamsstöðu. Þess vegna hafa bæði stöðuskyn, skynjun á líkamsstöðu, og hreyfiskyn, skynjun á hreyfingu líkamans um rými, samspil við upplýsingar frá jafnvægiskerfinu.
Þessi skynkerfi safna einnig upplýsingum frá nemum sem bregðast við togi og spennu í vöðvum, liðum, húð og sinum (Lackner & DiZio, 2005; Proske, 2006; Proske & Gandevia, 2012). Upplýsingar frá stöðu- og hreyfiskyni berast til heilans eftir mænu. Nokkur barkarsvæði, auk litla heila, taka við upplýsingum frá skynlíffærum stöðu- og hreyfiskerfanna og senda þeim upplýsingar.