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19.1: Was ist ein sensorisches System?
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What is a Sensory System?
 
PROTOKOLLE

19.1: What is a Sensory System?

19.1: Was ist ein sensorisches System?

Sensory systems detect stimuli—such as light and sound waves—and transduce them into neural signals that can be interpreted by the nervous system. In addition to external stimuli detected by the senses, some sensory systems detect internal stimuli—such as the proprioceptors in muscles and tendons that send feedback about limb position.

Sensory systems include the visual, auditory, gustatory (taste), olfactory (smell), somatosensory (touch, pain, temperature, and proprioception), and vestibular (balance, spatial orientation) systems.

All sensory systems have receptor cells that are specialized to detect a particular type of stimulus. For example, hair cells in the inner ear have cilia that move in the presence of sound waves, while olfactory receptor neurons in the nasal cavity have receptors that bind to odorant molecules.

The presence of an appropriate stimulus triggers electrochemical changes in the nervous system. This stimulus typically changes the membrane potential of a sensory neuron, triggering an action potential. The information is then transmitted from the sensory organ to the spinal cord and then the brain, or directly to the brain (as in the visual system).

The different types of sensory information—also called modalities—travel in different pathways through the central nervous system, but most are transmitted to the thalamus—a structure in the middle of the brain. From here, sensory information is typically sent to areas of the cerebral cortex dedicated to the analysis of specific modalities—for instance, primary visual cortex or primary auditory cortex.

These areas, in turn, send information to the association cortex, where sensory information is integrated with other types of information for higher-level analysis. Ultimately, the neural processing that occurs throughout these pathways and networks allows for accurate perception of sensory stimuli—such as the identity and location of objects in the visual world, or the understanding of speech.

Sensorische Systeme erkennen Reize, wie z.B. Licht -und Schallwellen und wandeln sie in neuronale Signale um. Diese können dann vom Nervensystem interpretiert werden. Neben den externen Reizen, die von den Sinnen erfasst werden, erkennen einige sensorische Systeme auch interne Reize. Dazu gehören beispielsweise die Propriozeptoren in Muskeln und Sehnen, die eine Rückmeldung über die Position der Gliedmaßen senden.

Sensorische Systeme umfassen die visuellen, auditiven, gustatorischen (Geschmack), olfaktorischen (Geruch), somatosensorischen (Berührung, Schmerz, Temperatur und Propriozeption) und vestibulären (Gleichgewicht, räumliche Orientierung) Systeme.

Alle sensorischen Systeme haben Rezeptorzellen, die darauf spezialisiert sind, einen bestimmten Reiztyp zu erkennen. Zum Beispiel haben die Haarzellen im Innenohr Zilien, die sich in Gegenwart von Schallwellen bewegen. Riechrezeptor-Neuronen haben in der Nasenhöhle Rezeptoren, die an Geruchsmoleküle binden.

Ein entsprechender Reiz löst elektrochemische Veränderungen im Nervensystem aus. Dieser Reiz verändert typischerweise das Membranpotential eines sensorischen Neurons, wodurch ein Aktionspotential ausgelöst wird. Die Information wird dann vom Sinnesorgan an das Rückenmark und dann an das Gehirn oder direkt an das Gehirn (wie im visuellen System) weitergeleitet.

Die verschiedenen Arten von sensorischen Informationen, reisen in verschiedenen Bahnen durch das zentrale Nervensystem. Man bezeichnet diese Informationen als Modalitäten. Die meisten werden jedoch an den Thalamus übertragen. Der Thalamus ist eine Struktur in der Mitte des Gehirns. Von hier aus werden die sensorischen Informationen typischerweise an Bereiche der Großhirnrinde geschickt, die für die Analyse bestimmter Modalitäten bestimmt sind. Sie werden zum Beispiel an den primären visuellen Kortex oder den primären auditorischen Kortex gesendet.

Diese Bereiche wiederum senden Informationen an den assoziierten Kortex, wo sensorische Informationen mit anderen Arten von Informationen zur übergeordneten Analyse integriert werden. Letztendlich ermöglicht die neuronale Verarbeitung, die in diesen Bahnen und Netzwerken stattfindet, eine genaue Wahrnehmung von sensorischen Stimuli. Ein Beispiel ist die Identifizierung und das Verstehen der Lage von Objekten in der visuellen Welt oder das Verstehen von Sprache.


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