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Von der Berührung zum Gefühl

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  • Von der Berührung zum Gefühl

    Die Berührung von Materie löst beim Menschen ein Gefühl aus. Durch dieses Gefühl kann der Mensch manchmal sogar das Material identifizieren. Doch wie kommt es dazu? Berühren wir Materie, stossen sich die Elektronen der Materie und die Elektronen der Hand gegenseitig ab (eigentlich berühren wir die Materie überhaupt nicht). Verschiedene Materialien lösen beim Menschen durch eine bestimmte Anordnung und Art der Teilchen verschiedene Gefühle aus. Doch wie genau entstehen die elektrischen Signale im Nervensystem. Wie können verschiedene Materialien verschiedene Signale im Nervensystem auslösen?

  • #2
    Auf der Seite G-Netz - Der Mensch findet sich folgende Erklärungen:


    Tastsinn

    Die Haut gibt uns die Fähigkeit, Berührungen, Druck, Spannung und Temperaturunterschiede wahrzunehmen. Die Rezeptoren für diese Empfindungen liegen in der Oberhaut und in der Lederhaut.
    Druck und Berührung werden von zwei Rezeptorentypen wahrgenommen. Die paccinischen Körperchen übermitteln großfläche Berührungen und Druck, die merkelschen Scheiben reagieren auf genau lokalisierte Berührungen. Durch das Zusammenspiel der unterschiedlichen Berührungs- und Druckrezeptoren können Intensität, Dauer und Bereich der jeweiligen Berührung genau bestimmt werden.

    Wärmerezeptoren (Ruffinische Endbüschel) und Kälterezeptoren (Krausesche Endkolben) ermöglichen die Temperaturempfindung. Sie registrieren die Temperatur an der Hautoberfläche und leiten die Werte über das Rückenmark (Medulla spinalis) weiter zum Hypothalamus. Erwärmung durch Umverteilung des Blutstromes beziehungsweise Abkühlung durch Schwitzen regulieren anschließend die Körpertemperatur.

    Diese Rezeptoren leiten ihre Reize dann an die Nervenbahnen weiter, doch das war ja nicht die Frage
    Je nachdem wie dicht sie sitzen können verschiedene Materialien voneinander unterschieden werden, wenn die Unterschiede feiner sind als der Abstand zwischen den Tastkörperchen, kann man auch nichts "fühlen"
    »We do sincerely hope you'll all enjoy the show, and please remember people, that no matter who you are, and what you do to live, thrive and survive, there are still some things that make us all the same. You, me, them, everybody!«

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    • #3
      @Sternengucker: Das beantwortet nicht meine Frage. Du hast mir erklärt welcher Sensor welche Eigenschaften erfassen kann, aber nicht wie. Die Funktionsweise der Sensoren war gefragt. Trotzdem tnx, war auch ganz interessant.

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      • #4
        Das mit dem Berührungsempfinden dürfte eine Mischung zwischen der Anzahl gleichzeitig berührter Nerven, der Stärke des Druckes und der Temperatur sein.

        Zur Anzahl:
        Wenn ich ein flauschiges Fell berühre, dann werde nicht alle Berührungssensoren der Hautregion, die das Fell berührt, gleichzeitig erregt. Das ist ein ständiger Wechsel zwischen Häärchen - nicht Häärchen -Häärchen - nicht Häärchen. Bei einer glatten Metallplatte sieht das anders aus: Das gesamte Hautarreal berührt die Platte. Noch deutlicher ist das natürlich bei Wasser, dass die ganze Haut umspült.

        Zur Stärke des Druckes:
        Ist eigentlich auch ganz einfach: das Häärchen des Felles gibt nach, die Eisenplatte nicht.

        Zur Temperatur:
        Hat mit dem eigentliche "tastempfinden" zwar nichts zu tun, ist aber integrale Eigenschaft eines jeden Objektes und damit dem Tastsinn inhärent.


        Ich glaube, dass diese drei Faktoren in ihrem Zusammenspiel dazu führen, das wir auch mit verbundenen Augen die Konsistenz eines Gegenstandes ertasten können.
        Ich glaube nicht, das verschiedene Materialien wirklich unterschiedliche Signale im Nervensystem auslösen. Die Übertragung der Signale geschieht immer mittels elektrischer Impulse. Ist also nix mit verschiedenen Signalen. Die sind im Prinzip völlig identisch (wenn auch mal mit größerer und mal mit schwächerer Spannung). Das wir Temperatur anders empfinden als Druck, das liegt daran, wo die Nerven im Gehirn verarbeitet werden. Je nachdem, in welcher Hirnregion die Daten verarbeitet werden, empfinden wir die elektrischen Impulse der Nerven als Druck, Wärme, oder meinetwegen auch optische Wahrnehmung...
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        • #5
          @LuckyGuy: Das war immer noch nicht die Antwort auf meine Frage. Um einen Bezug zu deiner Antwort herzustellen: Wie genau werden beispielsweise die Berührungssensoren durch das Berühren eines flauschigen Fells erregt? Wie funktionieren diese Sensoren? Aber auch dieser Beitrag war sehr interessant.

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          • #6
            Original geschrieben von Apollo
            @Sternengucker: Das beantwortet nicht meine Frage. Du hast mir erklärt welcher Sensor welche Eigenschaften erfassen kann, aber nicht wie. Die Funktionsweise der Sensoren war gefragt. Trotzdem tnx, war auch ganz interessant.
            Da hätten wir dann mal:

            Vater-Pacini-Körperchen (Tastsinn)
            The core of the Vater-Pacini corpuscle contains a single, unbranched, non-myelinated nerve fiber, which has several club-like terminals. The innervating neuron becomes myelinated once it leaves the Pacinian corpuscle on its way to the cerebral cortex. The concentric lamellae are flattened neurolemmocytes (the source of the myelin sheaths) and are separated by interstitial fluid space and delicate collagen fibers. Pressure is translated as a mechanical stimulus through the connective tissue layers and fluid, exciting the core receptor axon.
            Sensible Nervenendigungen

            werden in 3 Klassen unterteilt:

            interozeptive für Visceroafferenzen der Eingeweide und der Blutdruck- sowie Osmorezeptoren
            propriozeptive für Informationen über die Lage im Raum, die von Rezeptoren der Muskulatur, Muskelfaszien, Sehnen und Gelenkkapseln stammen
            exterozeptive für Reize von außerhalb des Organismus, welche über freie Nervenendigungen und Rezeptoren der Häute und Schleimhäute aufgenommen werden.
            Neben den freien Nervenendigungen finden sich spezialisierte Rezeptoren, die sich aus solchen entwickelt haben und folgenden allgemeinen Aufbau aufweisen:
            A. neuraler Anteil = dendritischer Fortsatz einer oder mehrerer sensorischer Ganglienzellen eines Spinalnerven (pseudounipolare Spinalganglienzellen) oder eines Hirnnerven. Gelegentlich zeigt die Zellmembran hier als Spiculae bezeichnete Ausläufer zur Oberflächenvergrößerung. In der Regel liegt der neurale Anteil im Inneren eines Rezeptors.
            B. glialer Anteil, durch die terminalen Schwannzellen als nächste Schicht auf A aufgelagert, bildet eine mehr oder weniger vollständige Hülle und gibt dem Körperchen seine Form.

            C. bindegewebiger Anteil, der sich auf B lagert und aus dem Epi-, Peri- oder Endoneurium hervorgeht.

            Im einzelnen unterscheidet man:
            • freie Nervenendigungen, die je nach Kaliber Endigungen von Gruppe III oder IV- Fasern darstellen. Knopfförmige Verdickungen im Stratum spinosum und granulosum der Epidermis (1 – 5 / µm²) finden sich neben auftreibungslosen Gruppe III Fasern der Subcutis. Die freien Nervenendigungen enthalten Neurokinin und Substanz P, Neuropeptide der pseudounipolaren Spinalganglienzellen, um deren Dendriten es sich handelt. Sie dienen der Kälte-, Noci- und Mechanorezeption. Vorkommen auch im Epi- und Perimysium, Peritendineum, Stratum fibrosum von Gelenkkapseln, der Lamina propria der Eingeweide. Marklose Typ IV Fasern kommen auch in Gefäßwänden vor.
            • Merkel Nervenendigungen enden an Merkel-Zellen in der Basalschicht von mehrschichtigem Epithel der Haut und Schleimhäute und im basalen Epithel von Haarzwiebeln. Als langsam adaptierende Mechanorezeptoren reagieren sie auf statische und dynamische Reize (Vibration).
            • Meißnersche Körperchen sind Lamellenkörperchen ohne perineurale Kapsel, die z.B. im Stratum papillare der Leistenhaut (6 – 24 / mm²), der Mundhöhlenschleimhaut, der Stimmritze und im Bindegewebe des Anus vorkommen. Breite: 40 – 70 µm, Länge: 100 – 150 µm. Um die 1 - 7 schraubenförmigen marklosen Dendriten befinden sich als Lamellarzellen bezeichnete terminale Schwannsche Zellen mit mehreren abgeplatteten cytoplasmatischen Lamellen. Bei Druck werden die oberen und unteren Pole des Körperchen gegeneinander gedrückt und die Nerventerminalen gezerrt, wodurch Aktionspotentiale mit 10 – 400 Hz ausgelöst werden. Meißnersche Körperchen sind mittelschnell adaptierende Mechanorezeptoren.
            • Einfache eingekapselte Körperchen mit einem Innenkolben werden als Krausesche zylindrische oder kugelige Endkolben, Dogielsche Körperchen, Genitalkörperchen oder kleine Vater-Pacinische Körperchen bezeichnet. Sie liegen im subcutanen Bindegewebe, der Submukosa einiger Hohlorgane, in straffem Bindegewebe von Bändern und in Gelenkkapseln und sind meist längsval, oft verzweigt, in der Glans penis auch kugelförmig. Durchmesser 10 –200 µm, Länge 500 µm. Die terminale Schwannsche Zelle bildet das als Innenkolben bezeichnete Lamellensystem um die dort marklosen Abschnitte des Dendriten. Außen befinden sich konzentrische Schichten perineuraler Kapselzellen und Kollagenfibrillen. Die schnell adaptierenden Körperchen reagieren auf Druck und werden als Beschleunigungsdetektoren angesehen.
            • Vater-Pacini Körperchen sind die größten Lamellenkörperchen und mehrere Millimeter lang und breit. Sie liegen tief im subkutanen Fettgewebe, aber auch im Bauchfell (Peritoneum), dem Lungenfell (Pleura parietalis), der Lederhaut des Hodens (Tunica dartos) und in Muskelsepten. Der kompakte Innenkolben wird von bis zu 50 Lamellen einer perineuralen Kapsel umgeben, die als Außenkolben bezeichnet wird. Der Innenkolben ist ein im Zentrum des Rezeptors gelegener länglich rundlicher afferenter Fortsatz (aufgetriebenes Dendritenende einer pseudounipolaren Spinalganglienzelle). Erst ab den Ende der Lamellen wird dieser Fortsatz auf seinem Weg zum Spinalganglion von einer Markscheide umgeben. Die schnell adaptierenden Beschleunigungsrezeptoren reagieren besonders auf Vibration, also mechanische Schwingungen zwischen 40 – 1.000 Hz. Sie werden nur bei schneller Verformung erregt.
            • Golgi-Mazzonische Körperchen sind etwas kleiner und gleichen morphologisch sowie funktionell Vater-Pacini Körperchen, besitzen aber mehrere zentrale Dendriten.
            • Ruffinische Körperchen kommen im Stratum reticulare der Dermis, im Periodontium, in Wimpern und Gelenkkapseln vor. Ihre perineurale Kapsel gleicht offenen Zylindern, an deren Enden Bündel von Kollagenfasern eintreten. Als Pilo-Ruffinische Komplexe kommen sie im bindegewebigen Haarbalg unterhalb der Talgdrüsen vor und reagieren auf Biegung. Im Stratum fibrosum von Gelenkkapseln kommen Ruffini-Körperchen mit und ohne Kapsel vor. Funktionell handelt es sich bei Ruffini-Körperchen um langsam adaptierende Dehnungsrezeptoren.
            • Golgi-Sehnen-Organe finden sich zu über 90% am Übergang von Muskeln zu Sehnen. Die meisten sind einfach spindelförmig, 1,6 µm lang und 120 µm im Durchmesser. Die drei oder mehr eintretenden Dendriten pseudounipolarer Spinalganglienzellen verlieren innerhalb der perineuralen Kapsel ihre Markscheiden und wickeln sich schraubenförmig um Kollagenfibrillenbündel, dazwischen liegen flache zytoplasmatische Lamellen der terminalen Schwannzellen. Die langsam adaptierenden Dehnungsrezeptoren sind für die Steuerung des Muskeltonus wichtig.
            • Piloneurale Komplexe sind lanzettförmige Nervenendigungen der Haarfollikel, die früher auch als Terminalfasern bezeichnet wurden. In einem palisadenartigen Kranz umgeben die dendritischen Fortsätze pseudounipolarer Spinal- oder Kopfganglienzellen den Haarbalg. Nach außen hin Überzug durch terminale Schwannzellen und eine bindegewebige Kapsel. Die mittelschnell adaptierenden Rezeptoren erzeugen Aktionspotentiale bei Haarbewegungen.
            • Muskelspindeln kommen in allen quergestreiften Muskeln vor. Sie sind 2 – 10 mm lang und haben einen Durchmesser von 0,2 mm. Unter der perineuralen Kapsel finden sich intrafusale Muskelfasern. Man unterscheidet dabei die Kernsackfasern mit dickeren Kernklumpen und längliche Kernkettenfasern. Die 1a Fasern der austretenden Dendriten pseudounipolarer Spinalganglienzellen wickeln sich als anulospiralige Endigungen in der Mitte um die Kernsack- und –kettenfasern. Darüber und darunter liegen die Endigungen von Typ II Faser Dendriten. Noch weiter oben und unten befinden sich die motorischen Endplatten der efferenten, cholinergen Fasern der A-gamma Motoneurone, die die Spannung der intrafusalen Muskelfasern steuern. Die Muskelspindeln sind parallel zu den umgebenden als extrafusale Fasern bezeichneten Muskelfasern angeordnet und messen die Geschwindigkeit der Muskelverkürzung.
            Von der Seite TH Aachen

            Mechanosensoren in der Haut

            In der unbehaarten Haut von Säugern und dem Menschen wurden mit neurophysiologischen Methoden drei Grundtypen von Mechanosensoren gefunden. Diese Sensoren besitzen Gruppe-II-Afferenzen (entspr. A-ß), leiten die Erregung also über myelinisierte Axone mit Geschwindigkeiten von durchschnittlich 50 m/sec an das Zentralnervensystem weiter. Die drei Grundtypen sind hinsichtlich ihrer Physiologie unterschiedlich:

            SA-Rezeptor: Slowly Adapting, erzeugt bei einem langandauernden Reiz ständig

            Aktionspotentiale

            RA-Rezeptor: Rapidly Adapting, erzeugt dementsprechend bei einem langandauernden Reiz nur in der Anfangsphase Aktionspotentiale, kann aber bei vibrierenden Stimuli der

            Reizung folgen

            PC-Rezeptor: Pacinian Corpuscle, auch als Vater-Pacini-Körperchen bezeichnet, stellte einen

            sehr schnell adaptierenden Mechanosensor dar


            An dieser Abbildung ist die Reaktion der einzelnen Sensortypen auf einen rampenförmigen Stimulusverlauf dargestellt. Der Reizstempel bewegt sich aus seiner Ausgangsposition mit konstanter Geschwindigkeit in die Haut hinein und bleibt in der Endposition stehen. Durch ihre unterschiedlichen Adaptationscharakteristiken codieren sie für unterschiedliche Aspekte dieses Stimulus:

            SA-Sensoren antwortet während der gesamten Reizung, können also die Stärke der mechanischen Reizung codieren

            RA-Sensoren antworten dagegen nur während der Phase konstanter Geschwindigkeit

            PC-Sensoren schließlich antworten nur auf Änderungen der Geschwindigkeit, also den Beschleunigungsphasen des Stimulus

            Die morphologischen Rezeptorstrukturen sind im Wesentlichen bei Säugern untersucht worden. In gekoppelten physiologisch-anatomischen Untersuchungen konnten den Sensorentypen entsprechende Rezeptorstrukturen zugeordnet werden:

            SA-I-Sensoren entsprechen den Merkel-Zellen

            SA-II-Sensoren entsprechen den Ruffini-Körperchen

            RA-Sensoren entsprechen den Meissner-Körperchen. In der behaarten Haut fehlen diese und werden durch Haarfollikel-Sensoren ersetzt.

            PC-Sensoren sind die Vater-Pacini-Körperchen. An diesen lässt sich der prinzipielle Aufbau einer solchen Struktur gut demonstrieren. Es handelt sich um eingekapselte Nervenendigungen, die in einer zwiebelschalenähnlichen Struktur liegen. Jede dieser Schalen wird durch zahlreiche abgeflachte Zellen gebildet und ist von der nächsten Schale durch eine dünne, flüssigkeitsgefüllte Schicht getrennt. Im Zentrum dieser Struktur verläuft eine Axonendigung von einer myelinisierten Faser, die aber ihre Myelinscheide verliert und in der Struktur daher "nackt" vorliegt. Durch noch nicht näher geklärte Vorgänge wird diese Axonendigung bei Deformation des Körperchens depolarisiert und löst Aktionspotentiale aus. Durch die Lamellen, die als Pufferstruktur dienen, wird allerdings ein Stimulus nur eine kurze Depolarisation bewirken, da sich die Lamellen auf die Verformung einstellen und damit der zentrale Axonabschnitt sein Ruhepotential wieder aufbauen kann. Daß die Lamellen diese Funktion erfüllen, kann durch die Entfernung dieser Struktur gezeigt werden.


            Die Funktion der unterschiedlichen Rezeptorstrukturen in der Haut als Dauer-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungssensoren wird also primär durch die anatomischen Hilfsstrukturen gewährleistet. Bei einem komplexen Tastvorgang werden wahrscheinlich alle drei Typen von Mechanosensoren in der Haut gleichzeitig erregt. Die Wahrnehmung des Tastvorganges beruht daher auf der Auswertung aller afferenter Signale im ZNS.
            Oder auch noch Uni München

            11.2.1 Mechanorezeptoren der Haut

            Unsere Haut fühlt in zwei Schichten, einer oberflächlichen direkt unter der Epidermis für das taktile Erfassen und das Ertasten von Oberflächenstrukturen, und einer tiefen in der Dermis zur Wahrnehmung von breitflächigen Berührungsreizen (Abb. 11.7B). In jeder Schicht gibt es einen schnell adaptierenden Rezeptortyp, der dynamische Reize in guter zeitlicher, und einen langsam adaptierenden, tonischen Rezeptor, der mit besserer räumlicher Auflösung Druckreize kodiert.

            Durch das Hautgewebe erreichen die Druckreize die Rezeptoren in der Tiefe gedämpft und über größere Hautareale integriert (z.B. beim Menschen über die ganze Hautfläche eines Fingers oder größere Handflächen). Der schnell adaptierende Rezeptortyp in der Tiefe (Dermis) sind die Paccini-Körperchen. Das sind mechanosensitive Nervenendigungen, die von einer in Schalen angeordneten Lamellenkapsel eingehüllt sind. Bei Reizung verschieben sich die Lamellen gegeneinander und dämpfen anhaltenden Druck weg. Dadurch antwortet der Paccinirezeptor richtungsunspezifisch nur auf Druckbeschleunigungen im Frequenzbereich von 20 bis 1000 Hz mit einer on- und off-Antwort (Abb. 11.8), allerdings mit hoher Empfindlichkeit (Schwelle bei Hauteindrücken um 1 µm). Sie antworten besonders gut auf Vibrationen. Entfernt man die frequenzfilternde Lamellenkapsel, so reagiert das bloßliegende Nervenende auf Druckreize mit einer tonischen Spikefolge.

            Bei den langsam adaptierenden Ruffini'schen Körperchen verzweigen sich die Nervenenden bäumchenartig in eine Bindegewebskapsel. Diese Rezeptoren antworten auf rasche Drucke, aber auch auf Zug an der Haut.

            Die beiden oberflächlichen Rezeptortypen, die schnell adaptierenden Meissner'schen und die langsam adaptierenden Merkel'schen Körperchen machen die Haut nicht nur zu einem Berührungsdetektor, sondern auch zu einem taktilen Kognitionsorgan. Dank dieser Hautrezeptoren können Primaten und der Mensch mit ihren Händen in der Dunkelheit Form, Größe und die Oberflächenstruktur von Gegenständen ertasten und differenzieren. Bei anderen Säugern werden Gegenstände, Nahrung usf in erster Linie mit dem Maul ergriffen. Leider gibt es kaum vergleichende Untersuchungen zu taktilen Differenzierungsleistungen der Lippen, der Zunge und der Mundschleimhäute.

            Das Nervenende eines Meissner'schen Körperchen windet sich spiralig auf und wird vollständig von Schwann'schen Zellen eingehüllt (Abb.11.7A). Es antwortet wie die Paccini-Körperchen phasisch, allerdings auf niedrige Frequenzen bis etwa 200 Hz und mit geringerer Empfindlichkeit (Schwelle bei Hauteindrücken um 60-80 µm). Ihre Entladungsrate ist mit der Geschwindigkeit der Druckänderung korreliert.

            Die Erregungsentstehung bei den phasisch-tonisch antwortenden Merkel-Körperchen gibt bis heute Rätsel auf. Die epithelialen Merkelzellen umhüllen nicht freie Nervenendigungen, sondern bilden mit ihnen Synapsen, allerdings nicht alle. Viele Experimente sprechen dafür, daß die Reiztransduktion nicht in der Merkelzelle, sondern in der Nervenendigung stattfindet. Ist dann die Merkelzelle lediglich ein Reiz zuführendes Element? Aber wozu dann die Synapse? Merkelzellen enthalten verschiedenartige Neuropeptide, die Aktivitäten der Nervenenden modulieren könnten. Es ist auch gezeigt worden, daß Merkelzellen einwachsende Neurone an sich ziehen, also trophisch wirken. Selbst eine neurosekretorische Funktion der Merkelzellen wird diskutiert. In jedem Fall ist der Merkel-Zellkomplex mechanosensitiv (Abb. 11.9) und essentiell für die Fähigkeit, die Feinstruktur eines Gegenstandes ertasten zu können.

            Man nennt das Hautareal, dessen Reizung von einem Neuron erfaßt wird, das Rezeptive Feld des Neurons. Die Rezeptiven Felder der Merkel- und Meissner-Rezeptoren sind je nach Hautareal unterschiedlich groß und an den Tastorganen, bei Mensch und Primat an den Fingerspitzen und an der Zunge, besonders klein, sodaß erhabene Punkte, die nur 1-2 mm auseinanderliegen als getrennte Reizpunkte wahrgenommen werden. Auf der Rücken- oder Unterschenkelhaut beträgt dieser minimale Diskriminierungsabstand 35-45 mm (Abb. 11.10). Durch das Zusammenspiel der zeitlich gut auflösenden Meissner-Rezeptoren und der räumlich gut auflösenden Merkel-Komplexe sowie der beschleunigungskodierenden Paccini-Körperchen wird die Haut zu einem wichtigen taktilen Kognitionsorgan (Stereognosis), dessen Auflösungsvermögen durch die Rezeptorendichte bestimmt wird. Sie ist nicht vollständig genetisch festgelegt, sondern durch Erfahrung und Training veränderbar. Unsere Fingerbeeren, ausgestattet mit 2500 Mechanorezeptoren/cm_ (1500 Meissnerkörp.,750 Merkelkomplexe, 75 Paccini- und Ruffinin-Körp., u freie Nervenenden), können 1 mm - Abstände erhabener Linienraster auf 5% genau differenzieren. Diese erstaunlich hohe räumliche Auflösung geht auf die Merkel-Komplexe zurück, während die phasischen Meissner-Körperchen die Höhe und die Kantenformen von Unebenheiten erfaßen. Sie antworten schon auf Unebenheiten von nur 4 µm, während die Merkel-Komplexe erst bei Höhen von 8-21 µm ansprechen. Das dreidimensionale taktile Erfassen von Gegenständen und ihre Speicherung im Gedächtnis gelingt mit nahezu der gleichen räumlichen Auflösung wie beim Sehen.

            Schlangen reagieren außerordentlich empfindlich auf Vibrationen. Die sensibelste Region ist der Kopf, wo Substratvibrationen über den Kiefer, das Quadratum und die Columella des Mittelohrs zum Innenohr geleitet werden. Vibrationsamplituden von nur 0,1 nm werden von Ohr detektiert, allerdings nur im niederen Frequenzbereich von ca. 250 Hz. Die Körperhaut der Schlangen antwortet auf einen weiteren Frequenzbereich von 50 - 1000 Hz, ist aber weniger empfindlich als der Kopf (Schwelle 1 - 10 nm).

            Im Schnabelrand von Enten und anderen Vogelarten, die mit dem Schnabel das Wasser nach Freßbarem durchseihen, gibt es zahlreiche Herbst'sche Körperchen, die ähnlich gebaut sind wie die Paccini-Körperchen. Man findet sie auch auf der Zunge von Spechten, die Holzgänge nach Insektenlarven durchtasten und an den Bälgen von Konturfedern, wo sie sensorische Informationen zur Gefiederanordnung liefern.
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            • #7
              Ich meine eigentlich etwas ganz anderes. Egal wie die Sensoren heissen, wo sie sich befinden, wie sie aufgebaut sind oder sonstwas, wenn sie sich Materie nähern, treffen sie auf ein elektrisches Feld (erzeugt von den äusseren Elektronen der äusseren Atome aus denen die Materie besteht), welches sie abstösst. Es ist genauso wie wenn sich beispielsweise zwei Anoden nähern: sie stossen sich ab, da beide ein elektrisches Feld haben. Ich Frage nur nach dem Prinzip. Erfassen die Sensoren das elektrische Feld (wie auch immer), senden die Sensordaten dann zum Gehirn, und das Gehirn erzeugt durch die Intensität, Form usw des elektrischen Feldes dann das dazu passende Gefühl?

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              • #8
                Lies den Text doch erst mal durch:

                Es handelt sich um eingekapselte Nervenendigungen, die in einer zwiebelschalenähnlichen Struktur liegen. Jede dieser Schalen wird durch zahlreiche abgeflachte Zellen gebildet und ist von der nächsten Schale durch eine dünne, flüssigkeitsgefüllte Schicht getrennt. Im Zentrum dieser Struktur verläuft eine Axonendigung von einer myelinisierten Faser, die aber ihre Myelinscheide verliert und in der Struktur daher "nackt" vorliegt. Durch noch nicht näher geklärte Vorgänge wird diese Axonendigung bei Deformation des Körperchens depolarisiert und löst Aktionspotentiale aus. Durch die Lamellen, die als Pufferstruktur dienen, wird allerdings ein Stimulus nur eine kurze Depolarisation bewirken, da sich die Lamellen auf die Verformung einstellen und damit der zentrale Axonabschnitt sein Ruhepotential wieder aufbauen kann. Daß die Lamellen diese Funktion erfüllen, kann durch die Entfernung dieser Struktur gezeigt werden.
                Das ist die Funktionsweise eines sogenannten "Vater-Pacini-Körperchens". Eine Zelle in den unteren Hautschichten wird eingedellt, wenn der Finger auf ein Hindernis stößt, dadurch reiben Lamellen an einem Nervenende, wodurch (auf noch nicht genau geklärte Art) ein Reiz entsteht, der dann vom Nerv zum Gehirn weitergeleitet wird.

                Alle anderen Sinneszellen haben einen vergleichbaren Aufbau, funktionieren aber nach demselben Prinzip.
                Jedenfalls nach allen Quellen, die ich im Internet gefunden habe.

                Mit Abstoßung von Elektronen hat das nur insofern zu tun, als dass es um festkörperliche Prozesse handelt, also um zwei Körper, die sich nicht gegenseitig durchdringen können, weil ihre Verbindungsstruktur das nicht zuläßt.

                Es gibt dabei Sensoren für Druckintensität, Drucklokalisation/ausbreitung, Vibration und auch HItze, bzw Kälte.
                Zusammen mit anderen Sinneszellen, die auf die Lageänderung von Haaren und Muskeln reagieren, bildet das Gehirn daraus einen Eindruck, wie der betastete Körper aussieht, wie seine Oberfläche beschaffen ist. Über der Intensitätsgrenze liegende Reize aktivieren dabei die Schmerzrezeptoren.
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                • #9
                  Ich habe mir den Text größtenteils durchgelesen, nur da sind so viele Fachausdrücke drinnen, dass der Text eher verwirrend als aufklärend ist. Deine Erklärung war aber schon recht hilfreich. Nur eine Sache will ich nochmal klarstellen. Du hast gesagt "wenn der Finger auf ein Hindernis stößt", das heisst also - wie schon gesagt - wenn sich die äusseren Elektronen der äusseren Atome des Fingers den äusseren Elektronen der äusseren Atome der Materie nähern. Ich meine, man kann Materie nicht wirklich berühren, man kann sich ihr nur nähern. Richtig?

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                  • #10
                    Die Biologen sehen über solche physikalischen Annormalitäten eigentlich hinweg, aber physikalish gesprochen hast du recht.

                    Frag mich aber nicht nach dem kleinstmöglichen Abstand zwischen zwei festen Körpern. der ist auf jeden Fall deutlich geringer als das kleinste organisch auslösbare Maß. (sowohl Tast- als auch Gesichtssinn).

                    Rein "Gefühlsmässig" gibt es dieses Problem also nicht, da wir nur bis auf einen halben Millimeter oder so fühlen können.

                    Aber unter dem Raster-Elektronen/Tunnel-Mikroskop dürfte sich ein Spalt nachweisen lassen.
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