医学と解剖学において、特殊感覚とは、それ 専用の器官を持つ感覚のことです。
特殊感覚と一般感覚の区別は、中枢神経系に出入りする神経線維を分類するために用いられます。特殊感覚からの情報は、特殊体性求心性神経と特殊内臓求心性神経によって伝達されます。一方、もう一方の感覚である触覚は、特殊な器官を持たず、体全体、特に皮膚からだけでなく内臓からも伝達される体性感覚です。触覚には、機械受容(圧力、振動、固有受容)、痛覚(痛覚)、熱覚(熱受容)が含まれ、これらの情報は一般体性求心性神経と一般内臓求心性神経によって伝達されます。[ 1 ]
視覚とは、環境内の物体から反射された可視スペクトルの光を用いて周囲の環境を解釈する能力です。この知覚は、視知覚、視力、視覚(形容詞形:視覚、光学的、眼球)とも呼ばれます。視覚に関与する様々な生理学的構成要素は、総称して視覚系と呼ばれます。
動物の視覚系は、個体が周囲の情報を同化することを可能にします。見るという行為は、角膜、そして眼の水晶体が周囲の光を眼の奥にある網膜と呼ばれる光感受性膜に焦点を合わせることから始まり、網膜は実際には脳の一部であり、光を神経信号に変換する変換器として分離されています。視覚系からのフィードバックに基づいて、眼の水晶体は厚さを調整し、光を網膜の光受容細胞(桿体と錐体としても知られています)に焦点を合わせます。光受容細胞は光子を検出し、神経インパルスを生成することで反応します。これらの信号は、網膜の上流から脳の中心神経節まで、脳のさまざまな部分で複雑なフィードフォワードおよびフィードバックプロセスを介して処理されます。
これまでの段落の多くは、タコ、軟体動物、蠕虫、昆虫、そしてより原始的な生物、つまりクラゲよりも神経系が凝縮され、より優れた目を持つ生物に当てはまることに留意してください。しかし、以下の記述は哺乳類全般と鳥類(ただし、一部修正)に当てはまります。これらのより複雑な動物の網膜は、視神経と呼ばれる繊維を外側膝状体、そして脳の一次視覚野と二次視覚野へと送ります。網膜からの信号は、網膜から直接上丘へと伝わることもあります。
物体の知覚と視覚情景の全体性は、視覚連合野によって担われます。視覚連合野は、線条体皮質で知覚されたすべての感覚情報を統合します。線条体皮質は、モジュール型神経ネットワークを構成する数千ものモジュールで構成されています。線条体皮質のニューロンは、線条体皮質を取り囲む視覚連合野の領域である線条体外皮質に軸索を送ります。 [ 2 ]
人間の視覚系は、電磁スペクトルの370~730ナノメートル(0.00000037~0.00000073メートル)の波長範囲の可視光を知覚します。[ 3 ]
聴覚、あるいは聴力とは、耳などの器官を通して、振動[ 4 ]、周囲の媒体の圧力の時間的変化を検知することで音を知覚する能力です。音は固体、液体、または気体を通して聞こえます。[ 5 ]聴覚は伝統的な五感の一つであり、部分的または完全に聞こえないことは難聴と呼ばれます。
ヒトや他の脊椎動物において、聴覚は主に聴覚系によって行われます。振動と呼ばれる機械波は耳で検知され、神経インパルスに変換され、脳(主に側頭葉)で知覚されます。触覚と同様に、聴覚には生体外の世界における分子の動きに対する感度が必要です。聴覚と触覚はどちらも機械感覚の一種です。[ 6 ] [ 7 ]
人間の耳には、外耳、中耳、内耳という3 つの主要な構成要素があります。
嗅覚は、嗅覚を形成する化学受容です。嗅覚には、危険物、フェロモン、食物の検知など、多くの目的があります。他の感覚と統合されて風味感覚を形成します。[ 8 ]嗅覚は、鼻腔にある嗅覚受容体の特定の部位に臭気が結合することで生じます。[ 9 ]糸球体はこれらの受容体からの信号を集約し、嗅球に伝えます。そこで感覚入力は、脳の嗅覚識別、記憶、感情を司る部位と相互作用し始めます。[ 10 ]多くの場合、陸上生物は嗅覚と味覚で別々の嗅覚系(前鼻嗅覚と後鼻嗅覚)を持っていますが、水生生物は通常、1つの系しか持っていません。[ 11 ]
脊椎動物では、嗅覚は嗅上皮中の嗅覚感覚ニューロンによって感知されます。嗅上皮は、少なくとも6種類の形態学的および生化学的に異なる細胞で構成されています。[ 12 ]嗅上皮と呼吸上皮(神経支配を受けていない、つまり神経が供給されていない)の割合は、動物の嗅覚感度の指標となります。ヒトの嗅上皮は約10 cm 2 (1.6平方インチ)ですが、犬の中には170 cm 2 (26平方インチ) のものもあります。犬の嗅上皮は神経支配がかなり密で、1平方センチメートルあたりの受容体の数は100倍にもなります。[ 13 ]
鼻腔の上部鼻甲介を通過した嗅覚分子は、鼻腔の上部を覆う粘液中で溶解し、嗅覚感覚ニューロンの樹状突起上の嗅覚受容体によって検知されます。これは拡散によって、あるいは嗅覚物質が嗅覚結合タンパク質に結合することによって起こります。上皮を覆う粘液には、ムコ多糖類、塩類、酵素、抗体(これらは非常に重要です。嗅覚ニューロンは感染が脳に直接伝わる経路を提供するためです)が含まれています。この粘液は嗅覚分子の溶媒として機能し、絶えず流れており、約10分ごとに入れ替わります。
味覚は、口腔内の物質が口腔内の味蕾(主に舌)にある味覚受容体細胞と化学反応を起こして生じる感覚です。味覚は、嗅覚(嗅覚)や三叉神経刺激(食感、痛み、温度の感知)とともに、食物やその他の物質の風味を決定します。ヒトは味蕾(味蕾)や舌の上部、喉頭蓋などにも味覚受容体を持っています。[ 14 ] [ 15 ]味覚皮質は味覚の知覚を担っています。
舌は乳頭と呼ばれる何千もの小さな突起で覆われており、肉眼で見ることができます。それぞれの乳頭には何百もの味蕾があります。[ 16 ]例外として、味蕾を含まない糸状乳頭があります。味蕾は舌の奥と前面に2000~5000個[ 17 ]あります。その他、口蓋、側面、奥、喉にも味蕾があります。それぞれの味蕾には50~100個の味覚受容体細胞が含まれています。
味覚には、甘味、酸味、塩味、 苦味、うま味という5つの基本味が確立されています。[ 18 ] [ 19 ]科学的実験により、これら5つの味が存在し、互いに異なることが証明されています。味蕾は、異なる分子またはイオンとの相互作用を検知することで、異なる味を区別することができます。甘味、うま味、苦味は、味蕾の細胞膜にあるGタンパク質共役受容体に分子が結合することで生じます。塩味と酸味は、それぞれアルカリ金属イオンまたは水素イオンが味蕾に入ることで知覚されます。[ 20 ]
基本味覚は、口の中での食べ物の感覚や風味に部分的にしか寄与しません。他の要素には、鼻の嗅上皮で検出される匂い[ 14 ]、さまざまな機械受容器や筋神経などを介して検出される食感[ 21 ]、[ 22 ] 、温度受容器によって検出される温度[ 23 ] 、化学感覚を介した「冷たさ」(メントールなど)と「辛さ」(辛味)などがあります。
味覚は有害なものと有益なものの両方を感知するため、すべての基本味は、感知するものが私たちの体に及ぼす影響に応じて、嫌悪味または食欲味に分類されます。[ 24 ]甘味はエネルギーが豊富な食品を識別するのに役立ち、苦味は毒物の警告サインとして機能します。[ 25 ]
ヒトでは、舌乳頭の喪失と唾液分泌量の全般的な減少により、50歳前後から味覚が衰え始めます。[ 26 ]ヒトは味覚異常によって味覚の歪みを感じることもあります。すべての哺乳類が同じ味覚を持っているわけではありません。一部のげっ歯類はデンプンの味を感じますが(ヒトは感じません)、猫は甘味は感じられませんがATPの味は感じます。また、ハイエナ、イルカ、アシカなど、他の肉食動物の中には、祖先が持っていた5つの味覚のうち最大4つを失っているものもあります。[ 27 ]
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)