9 Aistien avulla saadaan tietoa ympäristöstä ja itsestä
By Altaihunters - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=26150722
- Linnuilla on ihmiseen verrattuna moninkertaisesti tappisoluja
- Kotkalla on noin 4-8 kertaa tarkempi näköaisti kuin ihmisellä (erottaa jäniksen 3,2 km päästä)
- Ihminen erottaa noin 20 kuvaa sekunnissa, linnut noin 150
- Linnut näkevät enemmän värejä kuin ihminen, myös ultraviolettia
- Koiralla on noin 300 miljoonaa hajureseptoria, kun ihmisellä on noin 5 miljoonaa
- Koira aistii ihmistä paremmin etenkin hajun tulosuunnan
- Kissalla on erinomainen liike- ja asentoaisti
- Kissan kuuloalue on noin 30-60 000 hertsiä (ihmisen on noin 20-20 000 hertsiä)
Ihmisen aistit ovat kehittyneet evoluution kuluessa
Aistit ja evoluutio
- Puissa kiipeily
- Kolmiulotteinen näkö
- Kypsien hedelmien tunnistaminen
- Värinäkö
- Haju- ja makuaisti
- Yhteydenpito lajitovereihin
- Näkö, kuulo
- Kosketus, haju
Aistit reagoivat monenlaisiin ärsykkeisiin
- Ärsyke on ympäristöstä tuleva asia, jonka johdosta aistinsolu ärtyy
- Ärsykkeet vaikuttavat aistinsolujen solukalvon reseptoreihin -> hermoimpulssi
Aistit ja ärsykkeet
Aistinsolujen reseptorit ottavat vastaan ärsykkeitä
Reseptorit
- Ärsykkeen täytyy olla tietynlainen, jotta aistinsolu reagoi siihen
- Hermoimpulssi kulkee aistihermoa pitkin keskushermostoon
- Voimakkaampi ärsyke -> suurempi impulssien taajuus
Aistit tottuvat jatkuvaan ärsytykseen
Tottu-minen
- Tieto ympäristön pysymisestä samanlaisena ei ole sopeutumisen kannalta tärkeää
- Esim. kosketus- ja hajuaisti tottuvat nopeasti
Sikalan haju voi olla ensikertalaiselle tyrmäävä, mutta siihen tottuu.
Aistimukset syntyvät vasta aivoissa
Aistialueet aivoissa
- Hermoimpulssi saapuu tietylle alueelle aivoissa, ensisijaiselle aistialueelle
- Esim. silmä muodostaa kuvan verkkokalvolle ylösalaisin
- Aivot kääntävät oikein päin
- Yhdistävät kahden silmän kuvat yhdeksi kolmiulotteiseksi kuvaksi
- Säätävät sävyä ja kirkkautta, suodattavat informaatiota
Kaikkea aistinelinten välittämää informaatiota ei tiedosteta
Tiedosta-mattomat aistimukset
- Kaikki aistinsolujen informaatio ei ohjaudu isoaivokuorelle
- Aivojen syvät osat saavat hermoimpulsseja soluilta, jotka reagoivat esim. muutoksiin kudosnesteiden kemiassa
Käsitys ympäristöstä perustuu lähinnä näköaistin välittämään informaatioon
- Verkkokalvolla 70 % elimistön kaikista aistinsoluista
- Ihmisellä on melko hyvä hämäränäkö ja erinomainen värinäkö
Näköaisti
Yöaktiivisilla eläimillä on usein silmissään valoa vahvistava, heijastava kerros. Kädellisistä se on vain joillakin makeilla.
Katsottavan kohteen kuva muodostuu sarveiskalvon ja linssin avulla verkkokalvolle
Sarveis-kalvo ja linssi
- Sarveiskalvo, linssi ja lasiainen taittavat silmään tulevaa valoa
- Kuva muodostuu verkkokalvolle silmän takaosaan
- Linssin muotoa muuttamalla katse tarkentuu lähelle tai kauas
- Sädelihas
- Ripustinsäikeet
- Löystyvät, kun sädelihas supistuu -> linssi pyöristyy -> valo taittuu voimakkaammin -> katse tarkentuu lähelle
Tappisolujen avulla nähdään tarkasti ja värejä
Christine Blume, Corrado Garbazza & Manuel Spitschan, CC BY 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/4.0>, via Wikimedia Commons
Tappisolut
- Tapit ovat verkkokalvon aistinsoluja
- Eniten keltatäplän alueella
- Keskikuoppa: tarkan näkemisen alue keltatäplän keskellä (tappeja tiheässä)
- Tappisoluja on kolmea tyyppiä
- Siniselle, vihreälle tai punaiselle valolle herkkiä
- Aivot vertaavat eri tappien aktivoitumisastetta -> eri värisävyt
- Tappisolutyyppien imemät aallonpituusalueet menevät huomattavasti päällekkäin
Sauvasolujen avulla nähdään hämärässä
Sauva-solut
- Sauvasoluja on verkkokalvolla enemmän kuin tappisoluja (120 milj. vs. 6–7 milj.)
- Toimivat hämärässä
- Niiden viestien perusteella syntyy mustavalkoinen kuva
- Valo vaikuttaa reseptoriproteiiniin, näköpigmenttiin, joka hajoaa valon vaikutuksesta
- Rodopsiini eli näköpurppura
- Hajoaa kirkkaassa valossa
- Uudelleen muodostuminen kestää jonkin aikaa
Kolmiulotteinen näkeminen perustuu kahden silmän ja aivojen yhteistyöhön
Stereo-näkö
- Silmien näkökentät ovat osittain päällekkäiset
- Katselukulmat poikkeavat toisistaan
- Mahdollistaa kolmiulotteisen näkemisen ja etäisyyden arvioinnin
- Näköhermot risteävät osittain aivojen alapinnalla
Stereonäkökyky on petoeläimelle tärkeä.
Näköaistimus syntyy isoaivojen takaraivolohkossa
Näkö-aistimus aivoissa
- Näkökeskus poimii verkkokalvon keräämästä informaatiosta tilanteen kannalta olennaisen tiedon
- Tulkintaan vaikuttaa etenkin ensimmäisinä elinvuosina tapahtunut oppiminen
Kuuloaistilla on suuri merkitys ihmisten välisessä viestinnässä
- Puheen oppiminen ei onnistu ilman kuuloaistia
- Kuuloaisti on erityisen herkkä ottamaan vastaan puheäänelle tyypillisiä taajuuksia
Kuuloaisti
On mahdollista oppia viestimään ilman kuuloaistia.
Korva on erikoistunut ottamaan vastaan ääniaaltoja
Korva ja ääniaallot
- Ääni on ilmassa eteneviä paineaaltoja
- Aaltojen tiheyden vaihtelut = taajuudet
- Hertsi, Hz, 1 värähdys sekunnissa
- Desibeli, Db, äänen paine
- Korva vastaanottaa paineaaltoja ja muuttaa ne hermoimpulsseiksi
Ulkokorva kerää ja välikorva vahvistaa ääniaallot
Ulkokorva ja välikorva
- Korvalehti
- Korvakäytävä -> tärykalvo
- Välikorva
- Kuuloluut: vasara, alasin, jalustin
- Toimivat vahvistimena
- Eteisikkuna -> sisäkorva
Simpukan aistinsolut erottelevat korkeudeltaan ja voimakkudeltaan erilaiset äänet
Simpukka
- Kolme käytävää
- Simpukkatiehyt: karvasolut
- Ärtyvät kosketuksesta
- Simpukkatiehyen tyvilevy värähtelee -> karvasolut osuvat katekalvoon ja ärtyvät
- Aivojen kuulokeskukset
- Aistivat, mitkä osat tyvilevystä liikahtelevat eniten -> äänen korkeus
Simpukkatiehyen poikkileikkaus. By Original: Oarih Vector: Fred the Oyster - Own work based on: Cochlea-crosssection.png, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9851471
Kehon liikkeiden ja asennon aistimiseen tarvitaan aistien yhteistyötä
Asento- ja liikeaisti
- Näköaisti
- Ihon kosketus
- Lihasten ja jänteiden venyminen
- Kipu
Sisäkorvan tasapainoelin antaa tietoa pään liikkeistä ja asennosta
Tasapainoelin
- Kaarikäytävät
- Soikea ja pyöreä rakkula
- Pään asento, liikesuunta, nopeus
- Hermoimpulssi aivorunkoon -> pikkuaivoihin (tiedostamatonta)
Ympäristön kemialliset ärsykkeet aistitaan maku- ja hajuaistin avulla
Haju- ja makuaisti
- Kemiallinen ärsyke: molekyyli, joka tarttuu reseptoriin
- Jännitteen muutos solukalvon pinnalla -> hermoimpulssi
De gustibus non est disputandum.
Makuaistin avulla tunnistetaan perusmaut
Makuaisti
- Kemiallinen lähiaisti
- Makusolut
- Perusmaut: suolainen, makea, hapan, karvas, umami
- Karvaus: kasvimyrkyt
- Usein maut = hajut
https://www.coursehero.com/study-guides/austincc-ap1/special-senses-taste-gustation/
This work by Cenveo is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 United States (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/).
Helposti aistittavia hajuja
- Geosmiini
- Isovaleriaanahappo
- Skatoli
- Tiolit (merkaptaanit)
Hajuaisti pystyy erottamaan tuhansia hajuja
Hajuaisti
- Kemiallinen kaukoaisti
- Herkempi ja tarkempi kuin makuaisti
- Hajuepiteeli nenäontelon katossa
- Aivojen hajualue liittyy läheisesti limbiseen järjestelmään (tunne-elämä)
By OpenStax - https://cnx.org/contents/FPtK1zmh@8.25:fEI3C8Ot@10/Preface, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30147990
Kipuaisti on tärkeä hengissä säilymisen kannalta
Kipuaisti
- Aistinsoluja kaikkialla elimistössä
- Iho
- Sisäelimiä ympäröivät kalvot
- Esim. asennon vaihto: kipuaisti varoittaa hapenpuutteesta kudoksissa
- Vapaat hermopäätteet
- Aistimus: hermopäätteiden vaurio tai vaurioituneista kudoksista erittyvät aineet (esim. histamiini)
- Kipuaisti ei adaptoidu