Jutimo organai: langai į pasaulį

Jutimo organai yra mūsų biologiniai „davikliai“, kurie verčia fizinius ir cheminius aplinkos dirgiklius į nervų sistemos kalbą – elektrinius impulsus. Šis procesas, vadinamas signalų keitimu (transdukcija), yra suvokimo pagrindas. Jis leidžia smegenims konstruoti aplinkos modelį, būtiną išgyvenimui, sprendimų priėmimui ir sąveikai.

Tradiciškai išskiriami penki pagrindiniai pojūčiai, tačiau žmogaus jutimų sistema yra kur kas sudėtingesnė. Ji apima pusiausvyros, kūno padėties erdvėje (propriocepcijos), temperatūros ir skausmo pojūčius. Šioje temoje detaliai nagrinėsime regos, klausos, pusiausvyros, uoslės ir skonio mechanizmus, analizuodami, kaip specifinės ląstelės-receptoriai reaguoja į skirtingus dirgiklius.

Akis yra sudėtingas optinis prietaisas, fokusuojantis šviesos spindulius į šviesai jautrų sluoksnį – tinklainę, kurioje informacija paverčiama elektriniais signalais.

📸 Iliustracija per Google Vaizdus: Detali akies obuolio sandaros schema su lietuviškais pavadinimais.

Šviesos kelias ir signalo apdorojimas akyje

📸 Iliustracija per Google Vaizdus: Supaprastinta fototransdukcijos schema: Fotonas -> Rodopsinas skyla į retinalį ir opsiną -> Aktyvuojama signalinė kaskada -> UŽDAROMI Na+ kanalai -> Fotoreceptoriaus hiperpoliarizacija -> Signalo perdavimas bipolinei ląstelei.

Ausis atlieka dvi svarbias funkcijas: fiksuoja oro virpesius (klausą) ir suteikia informacijos apie kūno padėtį bei judėjimą (pusiausvyrą).

📸 Iliustracija per Google Vaizdus: Detali išorinės, vidurinės ir vidinės ausies sandaros schema.

Garso kelias ausyje

Skirtingo dažnio garsai sužadina plaukuotąsias ląsteles skirtingose sraigės vietose, todėl galime skirti garso aukštį (toną).

Skonis ir uoslė yra seniausi evoliuciškai pojūčiai, leidžiantys organizmui įvertinti cheminių medžiagų aplinkoje svarbą – ar tai maistas, ar pavojus, ar partneris.

Pojūtis (sensation) yra fiziologinis procesas – receptorių atsakas į dirgiklį ir nervinių impulsų siuntimas į smegenis. Tačiau tai, ką mes sąmoningai patiriame, yra suvokimas (perception) – psichologinis procesas, kurio metu smegenys organizuoja, interpretuoja ir įprasmina gautą sensorinę informaciją, remdamosi ankstesne patirtimi, lūkesčiais ir kontekstu.

Tai reiškia, kad mes pasaulio nematome tokio, koks jis yra. Mes matome tokį pasaulį, kokį sukuria mūsų smegenys. Puikus to pavyzdys – optinės iliuzijos. Jos išnaudoja smegenų polinkį daryti prielaidas ir ieškoti dėsningumų, todėl mes matome tai, ko iš tiesų nėra.

📸 Iliustracija per Google Vaizdus: Mulerio-Lajerio (Müller-Lyer) iliuzija arba Neckerio kubas.

Šis skirtumas tarp pojūčio ir suvokimo yra esminis, norint suprasti, kaip veikia mūsų protas. Tai sritis, kurioje biologija susitinka su psichologija ir neuromokslais.

Kiekvienas iš mūsų tinklainėje turi vietą, kuria nemato – akląją dėmę. Tačiau įprastai jos nepastebime, nes smegenys „užpildo“ trūkstamą vaizdo dalį. Šis paprastas testas leis jums ją atrasti.

📸 Iliustracija per Google Vaizdus: Paprastas paveikslėlis aklajai dėmei rasti: kairėje pusėje kryžiukas (+), dešinėje – taškas (•).

Užduotis: atraskite akląją dėmę

1. Uždenkite kairę akį.
2. Dešine akimi žiūrėkite į paveikslėlyje esantį kryžiuką (+).
3. Lėtai artinkite arba tolinkite veidą nuo ekrano, nenukreipdami žvilgsnio nuo kryžiuko.
4. Tam tikru atstumu taškas (•) turėtų išnykti iš jūsų periferinio matymo lauko. Tai ir yra jūsų akloji dėmė.

Paaiškinimas: Kai taško atvaizdas patenka tiksliai ant regos nervo išėjimo vietos, kur nėra fotoreceptorių, smegenys negauna jokios vaizdinės informacijos iš šio taško ir jį „užpildo“ aplinkiniu fonu.

Tinklainėje yra dviejų tipų fotoreceptoriai, kurių specializacija ir pasiskirstymas lemia mūsų gebėjimą matyti skirtingomis apšvietimo sąlygomis.

Akies gebėjimas sufokusuoti vaizdą priklauso nuo jos optinės sistemos laukiamosios gebos, kuri matuojama dioptrijomis (D). Lęšio laužiamoji geba $$P$$ yra atvirkščiai proporcinga jo židinio nuotoliui $$F$$ (išreikštam metrais):

$$P = \frac{1}{F}$$

Ramybės būsenoje žmogaus akies laužiamoji geba yra apie +60 D. Akomoduojant (žiūrint į artimus daiktus), lęšiukas išsigaubia ir laužiamoji geba padidėja.

• Trumparegystė (miopija) koreguojama sklaidomaisiais lęšiais, kurių laužiamoji geba yra neigiama (pvz., -2.5 D).
• Toliaregystė (hipermetropija) koreguojama glaudžiamaisiais lęšiais, kurių laužiamoji geba yra teigiama (pvz., +1.75 D).

Sinestezija yra neurologinis reiškinys, kai vienos jutimo sistemos dirginimas automatiškai ir nevalingai sukelia pojūčius kitoje, nesusijusioje sistemoje. Tai nėra liga ar sutrikimas, o tiesiog kitoks pasaulio suvokimo būdas, kurį turi apie 1-4 % žmonių. Manoma, kad tai kyla dėl „papildomų“ nervinių jungčių tarp skirtingų smegenų sričių, kurios apdoroja jutiminę informaciją.

Dažniausios sinestezijos formos:

• Grafemų-spalvų sinestezija: Raidės, skaičiai ar žodžiai suvokiami kaip turintys specifines, nekintančias spalvas (pvz., „A“ visada yra raudona, o „7“ – žalias).
• Chomestezija (garsų-spalvų sinestezija): Garsai, muzikos natos ar tonai sukelia spalvų, formų ar judesio suvokimą.
• Skonio-formų sinestezija: Tam tikri skoniai sukelia specifinių geometrinių formų jutimą.

Sinestezijos tyrimai padeda mokslininkams geriau suprasti, kaip smegenys integruoja jutiminę informaciją ir kuria sąmoningą suvokimą.