19.11
Somatosensorik
Das somatosensorische System gibt sensorische Informationen von der Haut, den Schleimhäuten, den Gliedmaßen und den Gelenken weiter. Die Somatosensori…
Während der Somatosensation erkennen der Tastsinn, sensorische Neuronen in der Haut zunächst mechanische Störungen über Mechanorezeptoren. Handelt es sich bei den Reizen um leichte Schwingungen, reagieren die Meißner-Körperchen. Merkelscheiben reagieren mit einer zusätzlichen, ständigen Präsenz, da sie sich langsam anpassen.
Ruffini-Enden, die sich ebenfalls nur langsam anpassen, reagieren auf tiefere, anhaltende Reize. Wenn sich dies wiederholt, wird dies von Pacinianischen Korpuskeln erkannt. Nach der Erkennung werden die Empfindungen in elektrische Signale umgewandelt und wandern zum Rückenmark, insbesondere zum Ganglion der Rückenwurzel, wo Prozesse aus demselben Körperbereich, Dermatom genannt, eine einzige Rückenwurzel bilden.
Weiter geht es zum Hirnstamm, insbesondere zum Medulla, wo die sensorischen Informationen entschlüsselt werden, was bedeutet, dass sie auf die andere Seite übergehen, bevor sie an den Thalamus gesendet werden. Von hier aus wird die Nachricht schließlich an den somatosensorischen Kortex gesendet. Diese kortikale Region enthält eine Karte des Körpers, die Homunkulus genannt wird.
Aufgrund der Diskussion wird die linke Körperseite im rechten Kortex dargestellt und umgekehrt. Die Finger nehmen einen großen kortikalen Bereich ein, weil sie eine hohe Dichte an Mechanorezeptoren mit kleinen Rezeptorfeldern aufweisen, wodurch sie besser von den Reizen unterschieden werden können. Im Gegensatz dazu hat der Rücken weniger Rezeptoren und größere Aufnahmefelder und damit eine kleinere kortikale Repräsentation. Rücken - Finger
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Q1: What are the four main types of mechanoreceptors in hairless skin?
The four main mechanoreceptors are Meissner corpuscles, Merkel disks, Ruffini endings, and Pacinian corpuscles. Meissner corpuscles and Pacinian corpuscles are rapidly adapting and detect dynamic stimuli like vibrations. Merkel disks and Ruffini endings are slow adapting and respond to sustained touch and pressure.
Q2: How does the somatosensory pathway transmit information from skin to brain?
Mechanoreceptors in skin detect stimuli and send signals through primary neurons to the dorsal root ganglion. Secondary neurons in the medulla decussate, crossing to the opposite side before reaching the thalamus. Tertiary neurons then carry the signal to the somatosensory cortex, where the body is mapped as a homunculus.
Q3: Why do fingers have larger cortical representation than the back?
Fingers have a high density of mechanoreceptors with small receptive fields, enabling better stimulus discrimination. This dense receptor distribution requires more cortical area for processing fine sensory details. In contrast, the back has fewer receptors and larger receptive fields, resulting in smaller cortical representation.
Q4: What is decussation and why does it occur in the somatosensory pathway?
Decussation is the crossing of sensory information from one side of the body to the opposite side of the brain. This occurs in the medulla when secondary neurons cross over before sending signals to the thalamus. As a result, the left side of the body is processed in the right cortex and vice versa.
Q5: What is a dermatome and how does it relate to the dorsal root ganglion?
A dermatome is a designated area of skin innervated by sensory neurons from a single dorsal root ganglion. Primary neurons with cell bodies in the dorsal root ganglia extend axons to specific dermatomes. Each dermatome represents a distinct region where sensory information is initially detected before traveling to the spinal cord.
Q6: How can the somatosensory cortex reorganize after injury or specialized use?
The somatosensory cortex undergoes cortical reorganization when body regions do not function as intended. Braille readers develop larger finger representations in the cortex due to intensive tactile training. In forearm amputees, the cortical region previously connected to the amputated arm can be remapped to adjacent regions, sometimes causing phantom limb sensations.
Q7: How do slow-adapting and rapidly-adapting mechanoreceptors differ in function?
Slow-adapting mechanoreceptors like Merkel disks and Ruffini endings continue responding to prolonged contact, detecting sustained touch and pressure. Rapidly-adapting mechanoreceptors like Meissner corpuscles and Pacinian corpuscles respond to dynamic stimuli such as vibrations and changing pressure. This functional difference allows the sensory system to detect both constant and changing tactile information.