Sensation und Wahrnehmung

“ Einmal wanderte ich im Cape Lookout State Park in Tillamook, Oregon. Nachdem ich durch einen lebhaft gefärbten, angenehm duftenden, gemäßigten Regenwald gegangen war, kam ich an einer Klippe mit Blick auf den Pazifischen Ozean an. Ich packte das kalte Metallgeländer am Rand und schaute auf das Meer. Unter mir konnte ich eine Schote Seelöwen im tiefblauen Wasser schwimmen sehen. Um mich herum konnte ich das Salz aus dem Meer und den Duft nasser, abgefallener Blätter riechen.,“

Diese Beschreibung einer einzelnen Erinnerung unterstreicht die Art und Weise, wie die Sinne eines Menschen für unsere Erfahrung der Welt um uns herum so wichtig sind.

Unsere Sinne verbinden sich zu unserer Wahrnehmung der Welt.

Bevor wir jeden unserer außergewöhnlichen Sinne einzeln besprechen, müssen einige grundlegende Konzepte behandelt werden, die für alle gelten. Es ist wahrscheinlich am besten, mit einer sehr wichtigen Unterscheidung zu beginnen, die oft verwirrend sein kann: dem Unterschied zwischen Empfindung und Wahrnehmung., Der physische Prozess, bei dem unsere Sinnesorgane—zum Beispiel diejenigen, die am Hören und Schmecken beteiligt sind—auf äußere Reize reagieren, wird als Empfindung bezeichnet. Sensation passiert, wenn Sie Nudeln essen oder den Wind auf Ihrem Gesicht spüren oder ein Autohupen in der Ferne hupen hören. Während der Empfindung sind unsere Sinnesorgane an der Transduktion beteiligt, der Umwandlung einer Energieform in eine andere. Physische Energie wie Licht oder eine Schallwelle wird in eine Energieform umgewandelt, die das Gehirn verstehen kann: elektrische Stimulation., Nachdem unser Gehirn die elektrischen Signale empfangen hat, verstehen wir all diese Stimulation und beginnen, die komplexe Welt um uns herum zu schätzen. Dieser psychologische Prozess-der Sinn für die Reize macht-wird Wahrnehmung genannt. Während dieses Vorgangs können Sie ein Gasleck in Ihrem Haus oder ein Lied identifizieren, das Sie an einen bestimmten Nachmittag mit Freunden erinnert.

Unabhängig davon, ob es sich um Sehen oder Geschmack oder um einen der einzelnen Sinne handelt, gibt es eine Reihe von Grundprinzipien, die die Funktionsweise unserer Sinnesorgane beeinflussen., Der erste dieser Einflüsse ist unsere Fähigkeit, einen äußeren Reiz zu erkennen. Jedes Sinnesorgan—zum Beispiel unsere Augen oder Zunge-benötigt eine minimale Stimulation, um einen Reiz zu erkennen. Diese absolute Schwelle erklärt, warum Sie das Parfüm, das jemand in einem Klassenzimmer trägt, nicht riechen, es sei denn, es liegt in Ihrer Nähe. Da sich der absolute Schwellenwert im Laufe des Tages ändert und auf den anderen Reizen basiert, die Sie kürzlich erlebt haben, definieren Forscher den absoluten Schwellenwert als den minimalen Stimulationsgrad, der erforderlich ist, um einen Stimulus zu erkennen 50% der Zeit.,

Die Art und Weise, wie wir absolute Schwellenwerte messen, ist die Verwendung einer Methode namens Signalerkennung. Bei diesem Prozess werden einem Forschungsteilnehmer Reize unterschiedlicher Intensität präsentiert, um festzustellen, auf welcher Ebene er Stimulation in einem bestimmten Sinne zuverlässig erkennen kann. Während einer Art von Hörtest hört eine Person beispielsweise immer lautere Töne (ausgehend von der Stille)., Diese Art von Test wird als Grenzwertmethode bezeichnet und ist bestrebt, den Punkt oder Schwellenwert zu bestimmen, an dem eine Person beginnt, einen Reiz zu hören (siehe zusätzliche Ressourcen für eine Videodemonstration). Im Beispiel von lauteren Tönen wird die Methode des Grenzwerttests mit aufsteigenden Versuchen verwendet. Einige Methoden zur Durchführung von Tests verwenden absteigende Versuche, z. B. um ein Licht dimmer zu machen, bis eine Person es nicht mehr sehen kann. Richtig anzeigt, dass ein Ton gehört wurde, wird ein Hit genannt; Andernfalls wird ein Miss genannt., Darüber hinaus wird das Anzeigen, dass ein Ton gehört wurde, wenn er nicht abgespielt wurde, als Fehlalarm bezeichnet, und die korrekte Identifizierung, wenn ein Ton nicht abgespielt wurde, ist eine korrekte Ablehnung.

Durch diese und andere Studien konnten wir verstehen, wie bemerkenswert unsere Sinne sind. Zum Beispiel kann das menschliche Auge Kerzenlicht aus 30 Meilen Entfernung im Dunkeln erkennen. Wir sind auch in der Lage, das Ticken einer Uhr in einer ruhigen Umgebung aus 20 Fuß Entfernung zu hören., Wenn Sie das für erstaunlich halten, ermutige ich Sie, mehr über die extremen sensorischen Fähigkeiten nichtmenschlicher Tiere zu lesen; Viele Tiere besitzen übermenschliche Fähigkeiten.

Ein ähnliches Prinzip wie die oben diskutierte absolute Schwelle liegt unserer Fähigkeit zugrunde, den Unterschied zwischen zwei Reizen unterschiedlicher Intensität zu erkennen. Die Differentialschwelle (oder Differenzschwelle) oder nur wahrnehmbare Differenz (JND) für jeden Sinn wurde mit ähnlichen Methoden zur Signalerkennung untersucht., Finden Sie zur Veranschaulichung einen Freund und einige Objekte mit bekanntem Gewicht (Sie benötigen Objekte mit einem Gewicht von 1, 2, 10 und 11 lbs.- oder metrisch: 1, 2, 5 und 5,5 kg). Lassen Sie Ihren Freund das leichteste Objekt halten (1 lb. oder 1 kg). Ersetzen Sie dann dieses Objekt durch das nächstschwerste und bitten Sie es, Ihnen mitzuteilen, welches mehr wiegt. Zuverlässig wird dein Freund jedes Mal das zweite Objekt sagen. Es ist extrem einfach, den Unterschied zu erkennen, wenn etwas doppelt so viel wiegt wie ein anderer! Es ist jedoch nicht so einfach, wenn der Unterschied einen geringeren Prozentsatz des Gesamtgewichts ausmacht., Es wird viel schwieriger für Ihren Freund sein, den Unterschied zwischen 10 und 11 lbs zuverlässig zu erkennen. (oder 5 versus 5,5 kg), als es für 1 und 2 lbs. Dieses Phänomen wird Webers Gesetz genannt, und es ist die Idee, dass größere Reize größere Unterschiede erfordern, um bemerkt zu werden. Wie bei der absoluten Schwelle variiert Ihre Fähigkeit, Unterschiede zu bemerken, im Laufe des Tages und basierend auf den anderen Reizen, die Sie kürzlich erlebt haben, so dass die Differenzschwelle als die kleinste Differenz von 50% der Zeit definiert ist.,

Wenn wir in die Welt der Wahrnehmung eintreten, ist es klar, dass unsere Erfahrung beeinflusst, wie unser Gehirn Dinge verarbeitet. Sie haben Essen probiert, das Sie mögen und Essen, das Sie nicht mögen. Es gibt einige Bands, die Sie genießen und andere, die Sie nicht ertragen können. Während der Zeit, in der Sie zum ersten Mal etwas essen oder eine Band hören, verarbeiten Sie diese Reize jedoch mithilfe der Bottom-up-Verarbeitung. Dann bauen wir aus den einzelnen Stücken die Wahrnehmung auf. Manchmal beeinflussen Reize, die wir in unserer Vergangenheit erlebt haben, wie wir neue verarbeiten. Dies wird als top-down-Verarbeitung., Der beste Weg, diese beiden Konzepte zu veranschaulichen, ist unsere Fähigkeit zu lesen. Lesen Sie das folgende Zitat laut:

Bild 1. Ein Beispiel für die Verarbeitung von Reizen.

Bemerken Sie etwas Seltsames, während Sie den Text im Dreieck gelesen haben? Hast du das zweite „das“bemerkt? Wenn nicht, liegt es wahrscheinlich daran, dass Sie dies aus einem Top-Down-Ansatz gelesen haben. Ein zweites “ Das “ macht keinen Sinn. Wir wissen das., Unser Gehirn weiß das und erwartet nicht, dass es einen zweiten gibt, also neigen wir dazu, direkt darüber zu springen. Mit anderen Worten, Ihre Erfahrung in der Vergangenheit hat die Art und Weise verändert, wie Sie das Schreiben im Dreieck wahrnehmen! Ein beginnender Leser—einer, der einen Bottom-up—Ansatz verwendet, indem er sich sorgfältig um jedes Stück kümmert-würde diesen Fehler weniger wahrscheinlich machen.

Schließlich sollte beachtet werden, dass wir aufhören, darauf zu achten, wenn wir einen sensorischen Reiz erleben, der sich nicht ändert., Aus diesem Grund spüren wir nicht das Gewicht unserer Kleidung, hören das Brummen eines Projektors in einem Hörsaal oder sehen all die winzigen Kratzer auf den Linsen unserer Brille. Wenn ein Reiz konstant und unveränderlich ist, erleben wir eine sensorische Anpassung. Dies geschieht, weil, wenn sich ein Reiz nicht ändert, unsere Rezeptoren nicht mehr darauf reagieren. Ein gutes Beispiel dafür ist, wenn wir das Radio in unserem Auto eingeschaltet lassen, nachdem wir es für die Nacht zu Hause geparkt haben. Wenn wir auf dem Heimweg von der Arbeit Radio hören, erscheint die Lautstärke vernünftig., Am nächsten Morgen, wenn wir das Auto starten, sind wir jedoch möglicherweise erschrocken, wie laut das Radio ist. Wir erinnern uns nicht, dass es letzte Nacht so laut war. Was passierte? Wir haben uns im Laufe des Vortages an den konstanten Reiz (die Funklautstärke) angepasst und die Lautstärke zu verschiedenen Zeiten erhöht.

Nachdem wir nun einige grundlegende sensorische Prinzipien eingeführt haben, nehmen wir jeden unserer faszinierenden Sinne individuell an.

Wie Vision funktioniert

Vision ist eine heikle Angelegenheit., Wenn wir eine Pizza, eine Feder oder einen Hammer sehen, sehen wir tatsächlich, wie Licht von diesem Objekt in unser Auge abprallt. Licht dringt durch die Pupille in das Auge ein, eine winzige Öffnung hinter der Hornhaut. Die Pupille reguliert die Lichtmenge, die in das Auge eindringt, indem sie sich bei hellem Licht zusammenzieht (kleiner wird) und sich bei dimmerem Licht erweitert (größer wird). Nach der Pupille gelangt Licht durch die Linse, die ein Bild auf eine dünne Zellschicht im hinteren Teil des Auges fokussiert, die als Netzhaut bezeichnet wird.,

Da wir zwei Augen an verschiedenen Stellen haben, wird das Bild auf jede Netzhaut aus einem etwas anderen Winkel fokussiert (binokulare Disparität), wodurch wir den 3D-Raum wahrnehmen (binokulares Sehen). Sie können dies schätzen, indem Sie einen Stift in der Hand halten, Ihren Arm vor Ihr Gesicht strecken und auf den Stift schauen, während Sie jedes Auge nacheinander schließen. Achten Sie auf die scheinbare Position des Stiftes relativ zu Objekten im Hintergrund. Je nachdem, welches Auge geöffnet ist, scheint der Stift hin und her zu springen!, So schaffen Videospielhersteller die Wahrnehmung von 3D ohne spezielle Brille; Zwei leicht unterschiedliche Bilder werden übereinander präsentiert.

In der Netzhaut wird Licht von spezialisierten Zellen, sogenannten Photorezeptoren, transduziert oder in elektrische Signale umgewandelt. Die Netzhaut enthält zwei Hauptarten von Photorezeptoren: Stäbchen und Zapfen. Stäbe sind in erster Linie verantwortlich für unsere Fähigkeit, bei schlechten Lichtverhältnissen zu sehen, wie während der Nacht. Kegel hingegen bieten uns die Möglichkeit, Farbe und feine Details zu sehen, wenn das Licht heller ist., Stäbchen und Zapfen unterscheiden sich in ihrer Verteilung über die Netzhaut, wobei die höchste Konzentration von Zapfen in der Fovea (dem zentralen Fokusbereich) und Stäbchen die Peripherie dominieren (siehe Abbildung 2). Der Unterschied in der Verteilung kann erklären, warum ein Blick direkt auf einen schwachen Stern am Himmel ihn verschwinden lässt; Es gibt nicht genug Stäbe, um das schwache Licht zu verarbeiten!

Als nächstes wird das elektrische Signal durch eine Zellschicht in der Netzhaut gesendet, die schließlich den Sehnerv hinunterfährt., Nach dem Passieren des Thalamus gelangt dieses Signal zum primären visuellen Kortex, wo Informationen über Lichtorientierung und-bewegung zusammenkommen (Hubel & Wiesel, 1962). Informationen werden dann zu einer Vielzahl von verschiedenen Bereichen des Kortex für komplexere Verarbeitung gesendet. Einige dieser kortikalen Regionen sind ziemlich spezialisiert—zum Beispiel für die Verarbeitung von Gesichtern (fusiformer Gesichtsbereich) und Körperteilen (extrastriater Körperbereich)., Eine Schädigung dieser Bereiche des Kortex kann möglicherweise zu einer bestimmten Art von Agnosie führen, wodurch eine Person die Fähigkeit verliert, visuelle Reize wahrzunehmen. Ein gutes Beispiel dafür ist das Schreiben des berühmten Neurologen Dr. Oliver Sacks; Er erlebte Prosopagnosie, die Unfähigkeit, Gesichter zu erkennen. Diese spezialisierten Regionen für die visuelle Erkennung umfassen den ventralen Weg (auch als „Was“ – Weg bezeichnet). Andere Bereiche, die an der Verarbeitung von Ort und Bewegung beteiligt sind, bilden den dorsalen Weg (auch als „Wo“ – Weg bezeichnet)., Zusammen verarbeiten diese Wege eine große Menge an Informationen über visuelle Reize (Goodale & Milner, 1992). Phänomene, die wir oft als optische Täuschungen bezeichnen, liefern irreführende Informationen zu diesen „höheren“ Bereichen der visuellen Verarbeitung (siehe zusätzliche Ressourcen für Websites, die erstaunliche optische Täuschungen enthalten).

Dunkel-und Lichtanpassung

Der Mensch hat die Fähigkeit, sich an Veränderungen der Lichtverhältnisse anzupassen. Wie bereits erwähnt, sind Stäbe in erster Linie an unserer Fähigkeit beteiligt, bei schwachem Licht zu sehen., Sie sind die Photorezeptoren, die dafür verantwortlich sind, dass wir in einem dunklen Raum sehen können. Möglicherweise bemerken Sie, dass das Einschalten dieser Nachtsichtfunktion etwa 10 Minuten dauert, ein Vorgang, der als dunkle Anpassung bezeichnet wird. Dies liegt daran, dass unsere Stäbe bei normalen Lichtverhältnissen gebleicht werden und Zeit benötigen, um sich zu erholen. Wir erleben den gegenteiligen Effekt, wenn wir ein dunkles Kino verlassen und in die Nachmittagssonne gehen. Während der Lichtanpassung wird eine große Anzahl von Stäben und Zapfen gleichzeitig gebleicht, wodurch wir für einige Sekunden geblendet werden. Die Lichtanpassung erfolgt fast sofort im Vergleich zur dunklen Anpassung., Interessanterweise glauben einige Leute, dass Piraten ein Pflaster über einem Auge trugen, um es an die Dunkelheit anzupassen, während das andere an das Licht angepasst war. Wenn Sie ein Licht einschalten möchten, ohne Ihre Nachtsicht zu verlieren, machen Sie sich keine Sorgen, eine Augenklappe zu tragen, verwenden Sie einfach ein rotes Licht; Diese Wellenlänge bleicht Ihre Stäbchen nicht.

Farbe vision

Abbildung 3. Starren Sie fünfzehn Sekunden lang in die Mitte der kanadischen Flagge. Verschieben Sie dann Ihre Augen auf eine weiße Wand oder ein leeres Stück Papier., Sie sollten ein „Nachbild“ in einem anderen Farbschema sehen.

Unsere Kegel ermöglichen es uns, Details bei normalen Lichtverhältnissen sowie Farbe zu sehen. Wir haben Zapfen, die bevorzugt, nicht ausschließlich, auf Rot, Grün und Blau reagieren (Svaetichin, 1955). Diese trichromatische Theorie ist nicht neu; sie stammt aus dem frühen 19. Jahrhundert (Young, 1802; Von Helmholtz, 1867). Diese Theorie erklärt jedoch nicht den seltsamen Effekt, der auftritt, wenn wir eine weiße Wand betrachten, nachdem wir ein Bild etwa 30 Sekunden lang angestarrt haben., Versuchen Sie dies: Starren Sie 30 Sekunden lang auf das Bild der Flagge in Abbildung 3 und schauen Sie sich dann sofort ein weißes Blatt Papier oder eine Wand an. Nach der trichromatischen Theorie des Farbsehens sollten Sie Weiß sehen, wenn Sie das tun. Haben Sie das erlebt? Wie Sie sehen, erklärt die trichromatische Theorie nicht das Nachbild, das Sie gerade gesehen haben. Hier kommt die Gegner-Prozess-Theorie ins Spiel (Hering, 1920). Diese Theorie besagt, dass unsere Zapfen Informationen an Netzhautganglienzellen senden, die auf Farbpaare reagieren (rot-grün, blau-gelb, Schwarz-Weiß)., Diese spezialisierten Zellen entnehmen Informationen aus den Zapfen und berechnen den Unterschied zwischen den beiden Farben—ein Prozess, der erklärt, warum wir keine rötlich-grünen oder bläulich-gelben Bilder sehen können und warum wir Nachbilder sehen. Farbdefizientes Sehen kann auf Probleme mit den Zapfen oder Netzhautganglienzellen zurückzuführen sein, die am Farbsehen beteiligt sind.

Hören (Vorsprechen)

Einige der bekanntesten Prominenten und Topverdiener der Welt sind Musiker., Unsere Anbetung von Musikern mag albern erscheinen, wenn man bedenkt, dass alles, was sie tun, darin besteht, die Luft auf eine bestimmte Weise zu vibrieren, um Schallwellen zu erzeugen, den physischen Anreiz für das Vorsprechen.

Menschen sind in der Lage, eine große Menge an Informationen aus den Grundqualitäten von Schallwellen zu erhalten. Die Amplitude (oder Intensität) einer Schallwelle kodiert für die Lautstärke eines Reizes; Schallwellen mit höherer Amplitude führen zu lauteren Geräuschen. Die Tonhöhe eines Reizes ist in der Frequenz einer Schallwelle kodiert; Töne höherer Frequenz sind höher., Wir können auch die Qualität oder das Timbre eines Klangs anhand der Komplexität der Schallwelle messen. Dadurch können wir den Unterschied zwischen hellen und dumpfen Klängen sowie natürlichen und synthetisierten Instrumenten erkennen (Välimäki & Takala, 1996).

Bild 4. Diagramm des menschlichen Ohrs. Beachten Sie die hier markierte Cochlea: Es ist der Ort der auditorischen Haarzellen, die tonotopisch organisiert sind.,

Damit wir Schallwellen aus unserer Umgebung wahrnehmen können, müssen sie unser Innenohr erreichen. Zum Glück haben wir Werkzeuge entwickelt, mit denen diese Wellen während dieser Reise funkt und verstärkt werden können. Zunächst werden Schallwellen von Ihrem Pinna (dem äußeren Teil Ihres Ohrs, den Sie tatsächlich sehen können) in Ihren Gehörgang (das Loch, in das Sie Q-Tips stecken, obwohl die Box davon abrät) geleitet., Während ihrer Reise erreichen Schallwellen schließlich eine dünne, gestreckte Membran, die Trommelfell (Trommelfell) genannt wird und gegen die drei kleinsten Knochen im Körper vibriert—den Malleus (Hammer), den Incus (Amboss) und die Stapes (Steigbügel)—zusammen die Ossikel genannt. Sowohl das Trommelfell als auch die Knöchelchen verstärken die Schallwellen, bevor sie in die mit Flüssigkeit gefüllte Cochlea gelangen, eine schneckenhüllenartige Knochenstruktur, die Hörhaarzellen enthält, die auf der Basilarmembran angeordnet sind (siehe Abbildung 4). entsprechend der Häufigkeit, auf die sie reagieren (tonotopische Organisation genannt)., Je nach Alter können Menschen normalerweise Geräusche zwischen 20 Hz und 20 kHz erkennen. In der Cochlea werden Schallwellen in eine elektrische Nachricht umgewandelt.

Da wir auf jeder Seite unseres Kopfes ein Ohr haben, können wir den Klang im 3D-Raum ziemlich gut lokalisieren (so wie zwei Augen 3D-Vision erzeugen). Hast du jemals etwas auf den Boden fallen lassen, ohne zu sehen, wohin es ging? Haben Sie bemerkt, dass Sie in der Lage waren, dieses Objekt anhand des Geräusches zu lokalisieren, das es beim Aufprall auf den Boden machte?, Wir können zuverlässig etwas lokalisieren, basierend darauf, welches Ohr zuerst den Ton empfängt. Was ist mit der Höhe eines Tons? Wenn beide Ohren gleichzeitig einen Ton empfangen, wie können wir dann den Ton vertikal lokalisieren? Die Forschung an Katzen (Populin & Yin, 1998) und Menschen (Middlebrooks & Green, 1991) hat auf Unterschiede in der Qualität der Schallwellen in Abhängigkeit von der vertikalen Positionierung hingewiesen.,

Nach der Verarbeitung durch auditorische Haarzellen werden elektrische Signale durch den Cochlearnerv (eine Teilung des Vestibulocochlearnervs) zum Thalamus und dann zum primären auditorischen Kortex des Temporallappens gesendet. Interessanterweise wird die tonotopische Organisation der Cochlea in diesem Bereich des Kortex aufrechterhalten (Merzenich, Ritter, & Roth, 1975; Romani, Williamson, & Kaufman, 1982)., Die Rolle des primären auditorischen Kortex bei der Verarbeitung des breiten Spektrums von Klangmerkmalen wird jedoch noch untersucht (Walker, Bizley, & Schnupp, 2011).

Gleichgewicht und das vestibuläre System

Das Innenohr ist nicht nur am Hören beteiligt; Es hängt auch mit unserer Fähigkeit zusammen, auszugleichen und zu erkennen, wo wir uns im Raum befinden. Das vestibuläre System besteht aus drei halbkreisförmigen Kanälen-flüssigkeitsgefüllten Knochenstrukturen, die Zellen enthalten, die auf Veränderungen der Orientierung des Kopfes im Raum reagieren., Informationen aus dem Vestibularsystem werden durch den Vestibularnerv (die andere Abteilung des Vestibulocochlearnervs) an Muskeln gesendet, die an der Bewegung unserer Augen, unseres Halses und anderer Teile unseres Körpers beteiligt sind. Diese Informationen ermöglichen es uns, den Blick auf ein Objekt zu behalten, während wir in Bewegung sind. Störungen im vestibulären System können zu Gleichgewichtsproblemen führen, einschließlich Schwindel.

Touch

Wer liebt nicht die Weichheit eines alten T-Shirts oder die Glätte einer sauberen Rasur? Wer genießt es eigentlich, Sand in seinem Badeanzug zu haben?, Unsere Haut, das größte Organ des Körpers, liefert uns alle möglichen Informationen, z. B. ob etwas glatt oder holprig, heiß oder kalt ist oder ob es schmerzhaft ist. Somatosensation—zu der auch unsere Fähigkeit gehört, Berührung, Temperatur und Schmerz zu spüren-wandelt physische Reize wie unscharfes Samt oder verbrühtes Wasser in elektrische Potentiale um, die vom Gehirn verarbeitet werden können.

Tastempfindung

Taktile Reize—solche, die mit Textur assoziiert sind—werden von speziellen Rezeptoren in der Haut, sogenannten Mechanorezeptoren, transduziert., Genau wie Photorezeptoren im Auge und Hörhaarzellen im Ohr ermöglichen diese die Umwandlung einer Art von Energie in eine Form, die das Gehirn verstehen kann.

Bild 5. Eine Zeichnung des somatosensorischen Kortex im Gehirn und der ihm entsprechenden Bereiche im menschlichen Körper – sie werden proportional zu den empfindlichsten oder innervierten Körperteilen gezeichnet.,

Nachdem taktile Reize durch Mechanorezeptoren umgewandelt wurden, werden Informationen zur weiteren Verarbeitung durch den Thalamus an den primären somatosensorischen Kortex gesendet. Diese Region des Kortex ist in einer somatotopen Karte organisiert, in der verschiedene Regionen basierend auf der Empfindlichkeit bestimmter Teile auf der gegenüberliegenden Körperseite dimensioniert sind (Penfield & Rasmussen, 1950). Einfach ausgedrückt, sind verschiedene Hautbereiche wie Lippen und Fingerspitzen empfindlicher als andere, wie Schultern oder Knöchel., Diese Empfindlichkeit kann mit den verzerrten Proportionen des menschlichen Körpers dargestellt werden, die in Abbildung 5 gezeigt sind.

Schmerz

Die meisten Menschen, wenn sie gefragt werden, würden gerne Schmerzen loswerden (Nozizeption), weil die Empfindung sehr unangenehm ist und keinen offensichtlichen Wert zu haben scheint. Aber die Wahrnehmung von Schmerz ist die Art und Weise unseres Körpers, uns ein Signal zu senden, dass etwas nicht stimmt und unsere Aufmerksamkeit braucht. Wie würden wir ohne Schmerzen wissen, wann wir versehentlich einen heißen Ofen berühren oder dass wir nach einem harten Training einen angespannten Arm ausruhen sollten?,

Phantomgliedmaßen

Aufzeichnungen von Menschen, die Phantomgliedmaßen nach Amputationen erleben, gibt es seit Jahrhunderten (Mitchell, 1871). Wie der Name schon sagt, haben Menschen mit einem Phantomglied die Empfindungen wie Juckreiz, die scheinbar von ihrem fehlenden Glied kommen. Eine Phantomgliedmaße kann auch Phantomgliedschmerzen beinhalten, manchmal beschrieben als die Muskeln der fehlenden Gliedmaße unangenehm geballt., Während die Mechanismen, die diesen Phänomenen zugrunde liegen, nicht vollständig verstanden sind, gibt es Hinweise darauf, dass die beschädigten Nerven von der Amputationsstelle immer noch Informationen an das Gehirn senden (Weinstein, 1998) und dass das Gehirn auf diese Informationen reagiert (Ramachandran & Rogers-Ramachandran, 2000). Es gibt eine interessante Behandlung zur Linderung von Phantomschmerzen, bei der das Gehirn mit einer speziellen Spiegelbox ausgetrickst wird, um eine visuelle Darstellung der fehlenden Extremität zu erstellen., Die Technik ermöglicht es dem Patienten, diese Darstellung in eine bequemere Position zu manipulieren (Ramachandran & Rogers-Ramachandran, 1996).

Geruch und Geschmack: Die chemischen Sinne

Die beiden am meisten unterschätzten Sinne können in die breite Kategorie der chemischen Sinne eingeteilt werden. Sowohl Olfaktion (Geruch) als auch Gustation (Geschmack) erfordern die Umwandlung chemischer Reize in elektrische Potentiale. Ich sage, diese Sinne werden unterschätzt, weil die meisten Menschen eines davon aufgeben würden, wenn sie gezwungen wären, einen Sinn aufzugeben., Dies mag zwar viele Leser nicht schockieren, aber berücksichtigen Sie, wie viel Geld die Menschen jährlich für die Parfümindustrie ausgeben (29 Milliarden US-Dollar). Viele von uns zahlen viel mehr für eine Lieblingsmarke von Lebensmitteln, weil wir den Geschmack bevorzugen. Klar, wir Menschen kümmern uns um unsere chemischen Sinne.

Olfaktion (Geruch)

Im Gegensatz zu allen anderen bisher diskutierten Sinnen binden die Rezeptoren, die an unserer Wahrnehmung von Geruch und Geschmack beteiligt sind, direkt an die von ihnen transduzierten Reize., Geruchsstoffe in unserer Umgebung, sehr oft Mischungen von ihnen, binden mit Riechrezeptoren im Riechepithel gefunden. Es wird angenommen, dass die Bindung von Geruchsstoffen an Rezeptoren der Funktionsweise eines Schlosses und Schlüssels ähnelt, wobei verschiedene Geruchsstoffe aufgrund ihrer Form an verschiedene spezialisierte Rezeptoren binden. Die Formtheorie der Geruchsbildung ist jedoch nicht allgemein akzeptiert und es gibt alternative Theorien, einschließlich einer Theorie, die argumentiert, dass die Schwingungen von Geruchsmolekülen ihren subjektiven Gerüchen entsprechen (Turin, 1996)., Unabhängig davon, wie Geruchsstoffe an Rezeptoren binden, ist das Ergebnis ein Muster neuronaler Aktivität. Es wird angenommen, dass unsere Erinnerungen an diese Aktivitätsmuster unserer subjektiven Geruchserfahrung zugrunde liegen (Shepherd, 2005). Interessanterweise kann ein Kopftrauma aufgrund der Trennung dieser Verbindungen Anosmie verursachen, da olfaktorische Rezeptoren Projektionen durch die cribriforme Schädelplatte an das Gehirn senden. Wenn Sie sich in einer Arbeit befinden, in der Sie ständig ein Kopftrauma erleiden (z., professioneller Boxer) und Sie entwickeln Anosmie, keine Sorge—Ihr Geruchssinn wird wahrscheinlich zurückkommen (Sumner, 1964).

Gustation (Geschmack)

Ghost Pepper, auch bekannt als Bhut Jolokia ist einer der heißesten Paprika der Welt, es ist 10 mal heißer als ein Habanero und 400 mal heißer als Tabasco-Sauce. Was denkst du würde mit deinen Geschmacksrezeptorzellen passieren, wenn du diesen kleinen Kerl beißen würdest?,

Der Geschmack funktioniert ähnlich wie der Geruch, nur mit Rezeptoren, die in den Geschmacksknospen der Zunge gefunden werden und als Geschmacksrezeptorzellen bezeichnet werden. Um ein häufiges Missverständnis zu klären, sind Geschmacksknospen nicht die Beulen auf Ihrer Zunge (Papillen), sondern befinden sich in kleinen Klumpen um diese Beulen. Diese Rezeptoren reagieren auch auf Chemikalien aus der äußeren Umgebung, außer dass diese Chemikalien, sogenannte Tastants, in den Lebensmitteln enthalten sind, die wir essen., Die Bindung dieser Chemikalien an Geschmacksrezeptorzellen führt zu unserer Wahrnehmung der fünf Grundgeschmäcker: süß, sauer, bitter, salzig und Umami (herzhaft)—obwohl einige Wissenschaftler argumentieren, dass es mehr gibt (Stewart et al., 2010). Früher dachten die Forscher, dass diese Geschmäcker die Grundlage für eine kartenartige Organisation der Zunge bildeten; Es gab sogar eine kluge Begründung für das Konzept, wie der Zungenrücken bitter empfand, damit wir wissen würden, Gifte auszuspucken, und die Vorderseite der Zunge spürte süß, damit wir energiereiche Lebensmittel identifizieren konnten., Wir wissen jedoch jetzt, dass alle Bereiche der Zunge mit Geschmacksrezeptorzellen auf jeden Geschmack reagieren können (Chandrashekar, Hoon, Ryba, & Zuker, 2006).

Während des Essens beschränken wir uns nicht nur auf unseren Geschmackssinn. Während wir kauen, werden Lebensmittelgeruchsmittel in Bereiche zurückgedrängt, die Geruchsrezeptoren enthalten. Diese Kombination von Geschmack und Geruch gibt uns die Wahrnehmung von Geschmack., Wenn Sie Zweifel an der Interaktion zwischen diesen beiden Sinnen haben, ermutige ich Sie, darüber nachzudenken, wie sich die Aromen Ihrer Lieblingsspeisen bei Erkältungen auswirken. Alles ist ziemlich langweilig und langweilig, oder?

Alles zusammenfassen: Multimodale Wahrnehmung

Obwohl wir den größten Teil dieses Moduls damit verbracht haben, die Sinne individuell abzudecken, ist unsere reale Erfahrung meistens multimodal und beinhaltet Kombinationen unserer Sinne zu einer Wahrnehmungserfahrung., Dies sollte nach dem Lesen der Beschreibung des Waldes zu Beginn des Moduls klar sein; Es war die Kombination der Sinne, die diese Erfahrung ermöglichte. Es sollte Sie nicht schockieren herauszufinden, dass irgendwann Informationen von jedem unserer Sinne integriert werden. Informationen aus einem Sinn haben das Potenzial, zu beeinflussen, wie wir Informationen aus einem anderen wahrnehmen, ein Prozess, der als multimodale Wahrnehmung bezeichnet wird.,

Interessanterweise reagieren wir tatsächlich stärker auf multimodale Reize als auf die Summe jeder einzelnen Modalität zusammen, ein Effekt, der als superadditiver Effekt der multisensorischen Integration bezeichnet wird. Dies kann erklären, wie Sie immer noch verstehen können, was Freunde Ihnen bei einem lauten Konzert sagen, solange Sie visuelle Hinweise darauf erhalten, wie sie sprechen. Wenn Sie ein ruhiges Gespräch in einem Café führen würden, würden Sie diese zusätzlichen Hinweise wahrscheinlich nicht benötigen., Tatsächlich besagt das Prinzip der inversen Wirksamkeit, dass Sie weniger wahrscheinlich von zusätzlichen Hinweisen anderer Modalitäten profitieren, wenn der anfängliche unimodale Stimulus stark genug ist (Stein & Meredith, 1993).

Weil wir multimodale sensorische Reize verarbeiten können und die Ergebnisse dieser Prozesse qualitativ von denen unimodaler Reize abweichen, ist es eine faire Annahme, dass das Gehirn etwas qualitativ anderes tut, wenn sie verarbeitet werden., Seit Mitte der 90er Jahre gibt es immer mehr Hinweise auf die neuronalen Korrelate der multimodalen Wahrnehmung. Zum Beispiel wurden Neuronen, die sowohl auf visuelle als auch auf auditive Reize reagieren, im oberen temporalen Sulcus identifiziert (Calvert, Hansen, Iversen, & Brammer, 2001). Darüber hinaus wurden multimodale“ Was „- und“ Wo “ – Wege für auditive und taktile Reize vorgeschlagen (Renier et al., 2009)., Wir sind nicht darauf beschränkt, über diese Regionen des Gehirns zu lesen und was sie tun; Wir können sie mit ein paar interessanten Beispielen erleben (siehe zusätzliche Ressourcen für den „McGurk-Effekt“, die „Double Flash Illusion“ und die „Rubber Hand Illusion“).

Fazit

Unsere beeindruckenden sensorischen Fähigkeiten ermöglichen es uns, die angenehmsten und elendsten Erfahrungen sowie alles dazwischen zu erleben. Unsere Augen, Ohren, Nase, Zunge und Haut bieten eine Schnittstelle für das Gehirn, um mit der Welt um uns herum zu interagieren., Obwohl es einfach ist, jede sensorische Modalität unabhängig voneinander abzudecken, sind wir Organismen, die die Fähigkeit entwickelt haben, mehrere Modalitäten als einheitliche Erfahrung zu verarbeiten.

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