감각신경계

Sensory nervous system
감각신경계
Gray722.svg
전형적인 감각 시스템: 고전적인 그레이의 그림 722–에 의해 묘사된 시각적 시스템은 눈에서 시신경의 중심 연결부 및 시신경의 중심 연결부, 시각피질로의 정보 흐름을 보여준다. 영역 V1은 시력에 관여하는 뇌의 영역이다.
세부 사항
식별자
라틴어오르가나의 감각
메슈D012679
TA98A15.0.00.000
TA26729
FMA78499 75259, 78499
해부학적 용어
휴면상태 fMRI에서도 시각계 및 단조계통이 활성화됨
감각신경계에서의 활성화와 반응

감각 신경계는 감각 정보를 처리하는 신경 시스템의 일부분이다. 감각 체계는 감각 뉴런(감각 수용체 세포 포함), 신경 경로, 감각 지각에 관여하는 뇌의 일부 등으로 구성된다. 일반적으로 인식되는 감각 시스템은 시각, 청각, 촉각, 미각, 후각, 균형 등을 위한 것이다. 요컨대 감각은 물리적인 세계로부터 정보를 해석하는 마음의 영역까지 변환기로서, 우리를 둘러싼 세계에 대한 우리의 인식을 만들어낸다.[1]

유기체는 (a) 적절한 환경을 유지하기 위해, 즉, 동태현상(homeostasis), (b) 시간 활동(예: 계절적 행동 변화) 또는 동의의 활동과 동기화하는 활동, 그리고 (c) 자원이나 위협(예: 자원으로 이동하거나 회피하거나 회피하거나 회피하는 것)을 찾아 대응하기 위해 최소한 세 가지 종류의 문제를 해결하기 위해 정보가 필요하다. 공격 위협). 유기체들은 또한 다른 사람의 행동에 영향을 미치기 위해 정보를 전송할 필요가 있다: 그들 자신을 식별하고, 위험의 상호작용을 경고하고, 활동을 조정하거나, 속이는 것이다.[2]

수용성장은 수용체 기관과 수용체 세포가 반응하는 신체나 환경의 영역이다. 예를 들어, 눈이 볼 수 있는 부분은 수용 영역이다. 각 막대나 원뿔이 볼 수 있는 빛은 수용 영역이다.[3] 수용 장은 시각 시스템, 청각 시스템 및 소마토센서리 시스템에 대해 식별되었다.

자극

감각 시스템은 자극의 네 가지 측면, 유형(모달리티), 강도, 위치 및 지속시간에 대해 코드화한다. 음의 국소화를 위해서는 음의 맥박 도착시간과 연속음의 위상차이가 사용된다. 특정 수용체는 특정 유형의 자극에 민감하다(예를 들어 다른 기계수용체는 날카롭거나 무딘 물체와 같은 다른 종류의 촉각 자극에 가장 잘 반응한다). 수용체들은 자극의 강도에 대한 정보를 보내기 위해 특정한 패턴으로 자극을 보낸다(예를 들어, 소리가 얼마나 큰지). 자극을 받는 수용체의 위치는 뇌에 자극의 위치에 대한 정보를 준다(예를 들어 손가락에 있는 기계수용체를 자극하면 그 손가락에 대한 정보를 뇌에 보낸다). 자극의 지속시간(지속시간)은 수용기의 발화 패턴을 통해 전달된다. 이러한 충동은 다른 신경세포들을 통해 뇌로 전달된다.

감각과 수용체

감각을 구성하는 것에 대한 정의가 다르기 때문에 특정한 감각의 수에 대한 논쟁이 신경학자들 사이에 존재하는 반면, 고타마 부처와 아리스토텔레스는 보편적으로 받아들여지게 된 다섯 가지 '전통적인' 인간의 감각, 즉 촉각, 미각, 후각, 시각, 청각을 분류했다. 인간을 포함한 대부분의 포유류에서 잘 받아들여져 온 다른 감각들로는 nociceception, 평형선 감각, 키나스테리, 열감각이 있다. 게다가, 몇몇 비인간적인 동물들은 자기감각과 전기감각을 포함한 대체 감각을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.[4]

수용체

주요기사 : 감각수용체

감각의 초기화는 신체적 자극에 대한 특정 수용기의 반응에서 비롯된다. 자극에 반응하고 감각의 과정을 시작하는 수용체들은 일반적으로 화학수용체, 광수용체, 기계수용체, 그리고 온도수용체의 네 가지 뚜렷한 범주로 특징지어진다. 모든 수용체들은 뚜렷한 물리적 자극을 받고 그 신호를 전기 작용 전위로 변환시킨다. 그리고 나서 이 작용 전위는 다른 뉴런을 따라 그것이 처리되고 해석되는 특정한 뇌 영역으로 이동한다.[5]

화학수용체

주요 기사: 케모레셉터

화학수용체 또는 화학반응기는 특정한 화학적 자극을 감지하고 그 신호를 전기 작용 전위로 변환한다. 두 가지 주요 화학수용체 유형은 다음과 같다.

광수용체

주요 기사: 광수용체세포

광수용체는 광전자전도(광자기 복사)가 가능한데, 이것은 빛(전자기 복사)을 다른 종류의 에너지 중에서 막 전위로 변환하는 과정이다. 광수용체의 세 가지 주요 유형은 다음과 같다:콘은 색에 유의하게 반응하는 광수용체다. 인간에서 세 가지 다른 종류의 원뿔은 짧은 파장(파란색), 중간 파장(녹색), 긴 파장(노란색/빨간색)에 대한 일차적인 반응과 일치한다.[7] 로드는 빛의 세기에 매우 민감한 광수용체로서 희미한 조명에서 시력을 허용한다. 막대 대 원추의 농도와 비율은 동물이 야행성인지 야행성인지와 강하게 상관관계가 있다. 인간에서 막대기는 약 20:1로 원추동물보다 많은 반면, 황토엉이와 같은 야행성 동물에서는 그 비율이 1000:1에 가깝다.[7] 강리온세포는 부신질서와 망막에 상주하며, 교감반응에 관여한다. 망막에 존재하는 130만 개에 이르는 갱년세포 중 1~2%는 감광성 갱년기라고 알려져 있다.[8] 이러한 감광성 강박증은 일부 동물들에게 의식적인 시각에서 역할을 하며,[9] 인간에게도 같은 작용을 한다고 믿어진다.[10]

기계수용체

주요 기사: 기계수용체

기계수용체는 압력이나 왜곡과 같은 기계적 힘에 반응하는 감각수용체다.[11] 기계수용체가 모세포에 존재하며 전정 및 청각계통에 필수적인 역할을 하는 반면, 대다수의 기계수용체는 피하로 되어 있으며 다음 4가지 범주로 분류된다.

  • 천천히 적응하는 제1형 수용체는 수용장이 작고 정적인 자극에 반응한다. 이러한 수용체들은 주로 형태와 거칠기의 감각에 사용된다.
  • 천천히 적응하는 제2형 수용체는 수용장이 크고 스트레치에 반응한다. 유형 1과 유사하게, 그들은 지속적인 자극에 대해 지속적인 반응을 만들어낸다.
  • 빠르게 적응하는 수용체들은 수용적인 작은 장을 가지고 있고 미끄러짐의 인식의 기초가 된다.
  • 파키니아 수용체는 수용장이 크고 고주파 진동의 지배적인 수용체다.

온도수용체

주요 기사: 테르모어

온도수용체는 다양한 온도에 반응하는 감각수용체다. 이러한 수용체들이 작용하는 메커니즘은 불분명하지만, 최근의 발견은 포유류가 적어도 두 종류의 열수용체를 가지고 있다는 것을 보여주었다.[12][permanent dead link][failed verification]

TRPV1은 온도의 변화에 노출되면 신경섬유의 양극화가 시작되는 막에서 작은 열 감지 온도계의 역할을 하는 열활성 채널이다. 궁극적으로, 이것은 따뜻한/핫 레인지에서 주변 온도를 감지할 수 있게 해준다. 마찬가지로 TRPV1, TRPM8과의 분자 사촌은 추위에 반응하는 냉간 활성 이온 채널이다. 차가운 수용체와 뜨거운 수용체 모두 감각 신경 섬유의 뚜렷한 하위 집단들에 의해 분리되는데, 이것은 척수로 들어오는 정보가 원래 별개라는 것을 보여준다. 각 감각수용체에는 수신자가 경험하는 단순한 감각을 전달하기 위한 고유의 '라벨라인'이 있다. 궁극적으로 TRP 채널은 주변 온도의 변화를 감지하는 데 도움이 되는 채널인 열감지기의 역할을 한다.[13]

노키셉토르

주요 기사: 노키셉토르

nociceptors는 잠재적으로 손상될 수 있는 자극에 척수와 뇌에 신호를 보내 반응한다. nociception이라고 불리는 이 과정은 보통 고통의 인식을 유발한다.[14] 그것들은 신체 표면뿐만 아니라 내부 기관에서도 발견된다. nociceptor는 다른 종류의 손상 자극이나 실제 손상을 감지한다. 조직이 손상되었을 때만 반응하는 것을 "수면" 또는 "침묵" nociceptor라고 한다.

  • 열성 nociceptor는 다양한 온도에서 유해한 열이나 추위에 의해 활성화된다.
  • 기계적 nociceptor는 과도한 압력이나 기계적 변형에 반응한다.
  • 화학적 nociceptor는 매우 다양한 화학물질에 반응하는데, 그 중 일부는 조직 손상의 징후들이다. 그들은 음식에서 약간의 향신료를 검출하는 일에 관여하고 있다.

감각피질

위에 열거된 수용체들이 받는 모든 자극은 작용 전위로 변환되며, 하나 이상의 다른 신경세포들을 따라 뇌의 특정 영역을 향해 전달된다. 감각피질이라는 용어는 흔히 소마토센서리 피질을 지칭하기 위해 비공식적으로 사용되는 반면, 보다 정확하게는 감각이 전달되어 처리되는 뇌의 여러 영역을 가리킨다. 인간의 5가지 전통적인 감각에 대해, 이것은 다른 감각의 1차적, 2차적 피질 즉, 소마토센서리 피질, 시각적 피질, 청각적 피질, 1차 후각 피질, 그리고 미각 피질들을 포함한다.[15] 다른 양식은 균형감각을 위한 전정피질을 포함하여 상응하는 감각피질 영역도 가지고 있다.[16]

소마토센서리피질

두정엽에 위치하는 1차 소모센서리 피질은 소모센서리 시스템에서 촉각과 자기감각을 위한 1차 수용 영역이다. 이 피질은 더 나아가 브로드만 영역 1, 2, 3으로 나뉜다. 브로드만 영역 3은 시상하부로부터 훨씬 더 많은 입력을 받고, 시상하부 자극에 반응성이 높은 뉴런을 가지고 있으며, 전기자극을 통해 체감각을 불러일으킬 수 있어 체감각피질의 1차 처리중심으로 꼽힌다. 영역 1과 영역 2는 영역 3에서 입력의 대부분을 수신한다. 또한 자가 감지(소뇌를 통한), 운동 제어(브로드만 영역 4)의 경로도 있다. S2 2차 소마토센서리 피질을 참조하십시오.

인간의 눈은 감각 시스템의 첫 번째 요소다. 이 경우 시각은 시각적 시스템을 위한 것이다.

시각피질

시각 피질은 V1 또는 Brodmann 영역 17로 표시된 일차 시각 피질뿐만 아니라 외측 시각 피질 영역 V2-V5를 가리킨다.[17] 후두엽에 위치한 V1은 시각 입력을 위한 일차 중계소 역할을 하며 등측 및 복측 스트림이라는 두 개의 일차 경로로 정보를 전송한다. 등축 스트림은 V2와 V5 영역을 포함하며 시각적 '어디'와 '방법'을 해석하는 데 사용된다. 복측 스트림은 V2와 V4 영역을 포함하며, '무엇'[18]을 해석하는 데 사용된다. 과업 음성 활성의 증가는 감각 자극의 갑작스러운 변화,[19] 과업 블록의 시작과 오프셋,[20] 그리고 완성된 시험의 끝에서 관찰된다.[21][relevant?]

귀

청각피질

측두엽에 위치하며 청각 피질은 소리 정보를 수용하는 일차적인 영역이다. 청각 피질은 브로드만 영역 41과 42로 구성되어 있으며, 각각 전방 횡 측두 영역 41과 후방 횡두 영역 42로도 알려져 있다. 두 영역 모두 비슷하게 작용하며 청각 수용체로부터 전달되는 신호를 수신하고 처리하는 데 필수적이다.

코

1차 후각피질

측두엽에 위치하는 1차 후각 피질은 후각 또는 후각을 위한 1차 수용 영역이다. 적어도 포유류에서 후각과 미각 시스템에만 독특한 것은 말초적 및 중심적 행동 메커니즘의 구현이다.[clarification needed] 말초 메커니즘은 후각 신경을 따라 화학 신호를 변환하는 후각 수용체 뉴런을 포함하며 후각 전구에서 종료된다. 신호 캐스케이드를 시작하는 수용체 뉴런의 화학수용체는 G 단백질 결합 수용체다. 중심 메커니즘은 후각 신경 차축이 후각 전구의 글로머룰리(glomeruli)로 수렴되는 것을 포함한다. 후각 신경 차축은 그 다음 신호는 전각 후각핵, 피리형 피질, 내측 편도체, 엔토르히날피질 등으로 전달되는데, 모두 제1 후각 피질을 구성하고 있다.

시력과 청력과 대조적으로 후각 전구는 대뇌 구분이 아니며, 오른쪽 전구는 우반구와 연결되고 왼쪽 전구는 좌반구와 연결된다.

혀

미각피질

미각 피질은 미각의 일차 수용 영역이다. 미각이라는 단어는 특히 혀의 미뢰에서 오는 감각을 지칭하기 위해 기술적인 의미로 사용된다. 혀가 감지하는 맛의 5가지 특성은 신맛, 쓴맛, 단맛, 소금맛, 그리고 우마미라고 불리는 단백질 맛의 질 등이다. 이와는 대조적으로, 향미라는 용어는 냄새와 촉각 정보와의 미각의 통합을 통해 생기는 경험을 말한다. 미각피질은 두 가지 주요 구조로 구성되어 있는데, 두 가지 주요 구조는 절개엽에 위치한 전측내막과 전두엽에 위치한 전두엽이다. 후각피질과 유사하게, 미각통로는 주변 메커니즘과 중심 메커니즘을 통해 작동한다.[clarification needed] 말초미각 수용체는 혀, 연한 미각, 인두, 식도에 위치하며, 수신된 신호를 일차 감각 축에 전달하는데, 여기서 그 신호는 메둘라(Medulla)에 있는 독방의 핵, 즉 독방의 미각핵에 투영된다. 그리고 나서 그 신호는 시상하부에 전달되고, 그 신호는 다시 미각피질을 포함한 신피질의 여러 지역에 투영된다.[22]

맛의 신경 처리는 거의 모든 처리 단계에서 혀에서 동시에 나오는 솜털, 즉 마우스피에 의해 영향을 받는다. 이와는 대조적으로 향은 맛과 결합되지 않아 인슐라나 궤도전면피질과 같이 더 높은 피질 처리 부위가 있을 때까지 풍미를 만들어낸다.[23]

인간 감각계

인간의 감각 체계는 다음과 같은 서브시스템으로 구성된다.

질병.

2002년 주민 10만 명당 감각기관 질환에 대한 장애 조정 생명년.[24]
자료 없음
200도 안 되는
200-400
400-600
600-800
800-1000
1000-1200
1200-1400
1400-1600
1600-1800
1800-2000
2000-2300
2300년 이상

참고 항목

참조

  1. ^ Krantz, John. "Experiencing Sensation and Perception - Chapter 1: What is Sensation and Perception?" (PDF). p. 1.6. Retrieved May 16, 2013.
  2. ^ Bowdan, E.; Wyse, G. A. (1996). "Sensory Ecology: Introduction". The Biological Bulletin. 191 (1): 122–123. doi:10.2307/1543072. JSTOR 1543072. PMID 29220219.
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외부 링크