3 или 33? Сколько же у человека чувств?
Аристотель выделял 5 чувств, которые сейчас достаточно хорошо изучены, их наличие не вызывает никаких сомнений. Эта традиционная и поддерживаемая многими точка зрения.
5 чувств
- Слух,
- Зрение,
- Обоняние,
- Осязание,
- Вкус.
Но вот физиологи с таким количеством чувств не согласны. Причем в своих мнениях они также не сходятся и насчитывают их от 3-х до 33-х. Это смотря как считать.
3 чувства
Химическое — из традиционных пяти это обоняние и вкус, воспринимаемые объекты которых можно разделить на молекулы;
Механическое – это слух и осязание, чувства, вызываемые материальными объектами, мы слышим, потому что колеблющиеся частицы воздуха вызывают колебание мембраны в ухе, осязание вызывается способностью человека дотрагиваться до предметов;
Световое – зрение, способность человеческого глаза воспринимать электромагнитные колебания определенной частоты.
Вроде бы все правильно. Но ведь и цветов всего три: красный, зеленый и синий. А мы вслед за Ньютоном говорим о семи: красном, оранжевом, желтом, зеленом, голубом, синем, фиолетовом. Причем мы скорее смиримся с отсутствием зеленого (с детства знаем, что получить этот цвет можно, смешав синюю и желтую краску), чем желтого.
Итак, остановимся на 5 чувствах?
Тогда какое из этих чувств заставляет нас испытывать морскую болезнь во время качки на море? А что за чувство позволяет нам определить горячий суп? Или отдернуть руку от огня? Или с закрытыми глазами дотронуться до кончика носа пальцем руки?
Отсюда следует, что к основным пяти можно добавить еще четыре.
4 чувства
- Ощущение тепла;
- Чувство равновесия;
- Чувство боли;
- Ощущение положения в пространстве.
Теперь подойдем с другой стороны. Если чувства можно объединить, то вполне логичным будет их и разделить на составляющие. Тогда сколько вкусовых восприятий? А зрительных?
6 вкусовых восприятий
- Сладкое,
- Соленое,
- Горькое,
- Кислое,
- Пряное (умами),
- Жирное (доказано недавно).
2 зрительных восприятия
- Ощущение света;
- Ощущение цвета.
Причем у некоторых животных (например, у лягушек) наблюдается еще одна группа зрительных рецепторов, отвечающих за восприятие движения, эта группа у людей отсутствует.
Теперь о слухе. За слух отвечают сотни рецепторов, целая группа за восприятие одного диапазона. Почему можно «разделить» звуковые восприятия? Некоторые люди не воспринимают группу частот, в остальном их слух нормальный.
Также можно разделить обоняние.
Человек распознает холодное и горячее. Мы прекрасно ощущаем нарушение равновесия. Все эти чувства (перечислены выше в 4 чувствах) есть, и ничего не говорит о том, что их не следует считать. А чувство боли некоторые физиологи предлагают делить на составляющие.
3 чувства боли
- Кожное;
- Органическое — боль в суставах, костях, позвоночнике;
- Висцеральное — боль внутри организма.
А теперь о чувстве, наличие которого доказано, но человек ничего об этом чувстве не знает, потому что контроль происходит без участия сознания.
Это регулировка рН спинномозговой жидкости. Организм чувствует уровень кислотности и самостоятельно ее регулирует.
Чувства, о которых спорят
- Чувство времени;
- Интуиция.
Не секрет, что многие люди способны назвать время с точностью до 15 минут. При тренировке это сможет сделать практически каждый. Причем чувство времени не нарушается при смене часовых поясов. Смещение ритмов наблюдаются в закрытом пространстве, но доказано, что реальные сутки людей несколько отличаются от астрономического времени. Наиболее вероятная причина этого – изменение периода обращения Земли вокруг своей оси. Но это не доказано.
Еще больше споров вызывает интуиция. Периодически обнаруживают ее наличие у некоторых людей. Вот недавно доказали существование этого чувства у женщин. Но ее проявления в большей или меньшей степени наблюдаются у многих. Возможно, интуицию можно развить.
Так сколько же чувств у человека? В настоящее время официальной точкой зрения, принятой в кругу ученых, является наличие 21 чувства.
Но верхнего предела нет.
Чувства и ощущения человека
Чувства и ощущения человекаУДК: 616–009.6 DOI:10.33920/med-10-2001-08
Сахно Наталья Николаевна заместитель главного врача по оказанию трансфузиологической помощи, ГУ «Луганская республиканская станция переливания крови», Луганск, [email protected]
Ключевые слова: экстероцептивная чувствительность, проприоцептивная чувствительность, стереогноз
При помощи органов чувств люди взаимодействуют с окружающим миром, познают его, имеют возможность получать наслаждение, боль или разочарование. Ранее считалось, что у человека существует только пять органов чувств: слух, осязание, зрение, обоняние и вкус. В свою очередь, про людей, наделенных даром интуиции, обычно говорят — у него хорошо развито шестое чувство. И вот на современном этапе ученые признают наличие у человека уже более 20 чувств. Например, человек способен чувствовать изменения температуры окружающих предметов и воздуха, анализировать степень сгиба конечностей, ощущать чувство пустого желудка или наполненность мочевого пузыря.
Литература:
1. Баркер Р., Барази С., Нил М. Наглядная неврология. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. — 136 с.
2. Биллер Х. Практическая неврология. — Т. 1. — М.: Медицинская литература, 2008. — 512 с.
3. Брильман Дж., Коэн С. Неврология. — М.: МедПресс-информ, 2007. — 224 с.
4. Головин С. Ю. Большая психологическая энциклопедия. — 1998.
5. Гусев Е. И., Коновалов А. Н., Бурд Г. С. Неврология и нейрохирургия — М.: Медицина, 2000.
6. Неврология: Национальное руководство / Под ред. Е. И. Гусева, А. Н. Коновалова, В. И. Скворцовой. — Т. 1. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. — 880 с.
7. Смирнов С. В., Морозов С. Л., Шуленин К. С., Ярославцев М. Ю. Социальный тип личности пациента // Фундаментальные исследования.
— 2012. — № 2. — С. 131–134.
Под чувствительностью понимают способность человека воспринимать различные раздражители, исходящие как из внешней среды, так и от самого организма. Человек ощущает тепло и холод, реагирует на движение воздуха и различает различные запахи, слышит звуки и видит предметы. Редко кто задумывался над тем, как это происходит. Почему человек способен воспринимать не все цвета и их сочетания? Почему в ряде случаев звук определенной частоты способен оказать болевое воздействие? Если исходить из реакции органов чувств на различные физико-химические процессы и объединить их, тогда у нас получится всего три чувства: химическое (обоняние и вкус), механическое (слух и осязание) и световое (зрение). Но если взять, например, обоняние, то можно обратить внимание на то, что у человека насчитывают более 2000 типов рецепторов, которые по-разному реагируют на запахи. Поэтому не совсем понятно, стоит ли чувство обоняния считать единым чувством или же стоит брать различные ощущения по отдельности [4].
Все виды чувствительности человека можно условно разделить на две группы: поверхностную (экстероцептивную) и глубокую (проприоцептивную) [2].
Экстероцептивная (поверхностная) чувствительность представляет собой способность всех органов и систем человека воспринимать внешние раздражители и давать дифференцированный ответ на их действие. Ее еще называют контактная или кожная чувствительность. В медицине выделяют три вида такой чувствительности: болевую, температурную и тактильную. Тактильные рецепторы расположены на всей поверхности кожи человека, самое же большое их количество сосредоточено на ладони человека, кончиках пальцев и губах. Тактильные рецепторы посылают сообщение в спинной мозг и, контактируя с двигательными нейронами, заставляют человека совершать рефлекторные действия. Например, дотронувшись до горячего, человек рефлекторно отдергивает руку [5].
Более глубоко под кожей, глубже, чем тактильные рецепторы, расположены нервные окончания рецепторов, обеспечивающих восприятие болевой чувствительности.
Именно поэтому при сильном надавливании на поверхность тела человек испытывает боль. Существует интересная взаимосвязь: в местах наибольшего скопления тактильных рецепторов количество болевых рецепторов минимально. Следовательно, можно сделать вывод, что если тактильная чувствительность позволяет нам оценить качество предмета, то болевая посылает нам сигнал об опасности, которую может таить в себе раздражитель.
Для Цитирования:
Сахно Наталья Николаевна, Чувства и ощущения человека. Справочник врача общей практики. 2020;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Для Цитирования:
Сахно Наталья Николаевна, Чувства и ощущения человека. Справочник врача общей практики. 2020;1.
ФИО
Ваш e-mail
Ваш телефон
Нажимая кнопку «Получить доступ» вы даёте своё согласие обработку своих персональных данных
Ваше имя
Ваша фамилия
Ваш e-mail
Ваш телефонПридумайте пароль
Пароль еще раз
Запомнить меня
Информируйте меня обо всех новостях и спецпредложениях по почте
На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.
Повторно запросить код можно будет через секунд.
Код подтверждения
На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.Код подтверждения
На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.Повторно запросить код можно будет через секунд.
Код подтверждения
Логин
Пароль
Ваше имя:
Ваш e-mail:
Ваш телефон:
Сообщение:
На сайте используется защита от спама reCAPTCHA и применяются Условия использования и Конфиденциальность Google
Использовать это устройство?
Одновременно использовать один аккаунт разрешено только с одного устройства.
Повторно запросить код можно будет через секунд.
Код подтверждения
×
Мы перевели вас на Русскую версию сайта
You have been redirected to the Russian version
Мы используем куки
Чувств тела: определение и функции, психология
Чувства тела: определение и функции, психология | StudySmarterStudySmarter — универсальное учебное приложение.
4.8 • Рейтинг +11k
Более 3 миллионов загрузок
Бесплатно
Чувства тела
СОДЕРЖАНИЕ :
ОГЛАВЛЕНИЕ
Служителями души являются пять чувств».
0003
Леонардо да Винчи однажды провозгласил это мнение.
По словам этого известного художника эпохи Возрождения, пять чувств являются ключом к истинному переживанию и восприятию жизни. Его точка зрения подтверждает тот факт, что каждый орган чувств передает ощущения в мозг, чтобы помочь нам понять и интерпретировать окружающий мир.
- Что такое органы чувств?
- Как работают наши органы чувств?
- Каких органов чувств нет у людей?
- Почему ощущения важны в психологии?
Чувства тела и их функции
Ощущение — это процесс, посредством которого наш мозг получает информацию через наши пять органов чувств, которую мозг затем испытывает и воспринимает. Задействованными чувствами являются зрение, обоняние, слух, осязание и вкус.
Мы смотрим на мир с помощью наших пяти органов чувств. Без них наши тела были бы функционально бесполезны. В ответ на физическое явление пять органов чувств функционируют через части тела и органы чувств, которые передают данные для интерпретации через сеть нервов.
Все органы чувств имеют различные функции, предназначенные для достижения различных целей.
Органы чувств и органы тела
Органы тела позволяют нам видеть, обонять, слышать, осязать и ощущать вкус.
Зрение
Зрительная система , или зрение, отвечает за зрительное восприятие и зависит от преобразования световых импульсов, получаемых нашими глазами. Зрение как одно из чувств имеет важное значение, поскольку оно снабжает мозг наибольшим объемом информации в секунду. Глаза являются основным органом чувств, способным определять форму, цвет, движение и глубину.
Обоняние
Обонятельная система относится к биологическим компонентам, поддерживающим обоняние. Специализированные сенсорные клетки, называемые обонятельными сенсорными нейронами, присутствуют в небольшом участке ткани высоко внутри носа, что дает нам способность чувствовать запахи. Обоняние помогает нам обнаруживать и различать различные запахи.
Различные запахи бывают хорошими, плохими или нейтральными в зависимости от чувств, которые они вызывают.
Слух
Слуховая система воспринимает звук, улавливая вибрации через ухо . Ваши уши собирают звуковые волны, превращают их в нейронные сигналы и передают в мозг. В мозгу они связаны с предыдущим опытом и представлены в виде звуков, которые мы слышим. Слух помогает вам общаться с людьми, ощущать чувства и звуки природы, обеспечивать личную безопасность и поддерживать психическое здоровье.
Осязание
Соматосенсорная система , известная как осязание, включает множество ощущений, посылаемых в мозг через определенные нейроны кожи. Кожа является самым большим органом тела и имеет множество рецепторов, которые помогают вам чувствовать то, к чему вы прикасаетесь. Он ощущает холод, горячее, гладкость, шероховатость, давление, щекотку, зуд, боль и вибрации, и все это контролируется этой системой. Осязание влияет на нашу жизнь: от кормления до ходьбы, от сексуального поведения до социальных связей.
Вкус
Вкусовая система, известная как чувство вкуса, представляет собой сенсорный процесс, участвующий в восприятии вкуса. Это чувство запускается, когда вещество во рту химически взаимодействует с клетками вкусовых рецепторов на вкусовых сосочках, расположенных на языке. Язык различает пять специфических вкусов: сладкий, кислый, соленый, горький, умами (мясной). Он также может обнаруживать прохладное и горячее.
Орган шестого чувства
Помимо пяти чувств, у нашего тела есть шестое, но большинство людей не подозревают об этом. Специалисты в области неврологии провели пионерские исследования в девятнадцатом веке, утверждая, что человеческое тело имеет шестые органы чувств.
Сэр Чарльз Шеррингтон ввел слово проприоцепция в 1906 году, когда он представил разделение чувств на экстероцептивных (внешних стимулов), интероцептивных (внутренних стимулов) и проприоцептивных (глубоких) полей.
Он предложил проприоцепцию как «скрытое шестое чувство». Шеррингтон обнаружил микроскопические нити между мышечными волокнами и тканями сухожилий, идущие к мозгу. Он понял, что такие чувства обеспечивают эффективную связь с мозгом, помогая понять мышечное напряжение.
Проприоцепция
Проприоцепция или кинестезия относится к способности вашего тела воспринимать движение, активность, силу, тяжесть, жесткость, положение и позу. Он основан на взаимодействии центральной нервной системы организма с определенными мягкими тканями, такими как мышцы, сухожилия и связки.
Проприоцепция, например, позволяет человеку подбрасывать мяч, не глядя на руку, точно так же, как вы можете определить твердость камня или вес шара для боулинга. Когда полицейские просят пьяного человека дотронуться до кончика носа, они проверяют чувства проприоцепции. Потеря проприоцепции вызывает нарушение равновесия, повышенный риск падения, нескоординированные движения и трудности с распознаванием своей силы.
Чувства, которых нет у людей
У людей более высокий интеллект, чем у животных. Однако есть и другие вещи, которые люди не могут делать, и чувства, которыми обладают только животные. Некоторыми из этих отличий являются особые чувства, органы чувств и приспособления тела, которые позволяют животным двигаться и процветать в окружающей среде.
Эхолокация
Вы помните, когда теряли ключи или мобильный телефон в спальне? Представьте себе стресс от перебора всех ваших вещей еще до того, как вы осознаете, что они у вас под одеялом. Было бы лучше издавать звуки, которые эхом возвращаются к нам, чтобы быстро находить объекты. К сожалению, на это способны только животные. Мы называем эту способность — эхолокацией.
Эхолокация — это способность животного ориентироваться в окружающей среде, искать пищу и избегать опасности с помощью восприятия звуковых волн. Животное издает звук, который отражается от животного в виде эха. Затем животное находит эхо и использует его как ориентир для навигации в темноте, охоты за едой и избегания хищников.
Например, летучие мыши издают высокочастотные звуки, чуя добычу насекомых. Звуковые волны достигают мотылька и оставляют эхо, возвращаемое летучей мыши. Затем летучая мышь получает эхо, дающее информацию о том, где находится мотылек.
Фг. 1 Эхолокация летучих мышей, pexels.com
Инфракрасное и ультрафиолетовое зрение
У животных, таких как змеи, есть органы чувств, которые позволяют им видеть ночью с помощью инфракрасного зрения . У гадюк и питонов, например, есть ямочные органы, которые чувствительны к теплу, выделяемому теплокровными животными, такими как грызуны и птицы. Тепло достигает нервных волокон в органах ямки, давая змее инфракрасное зрение цели. Птицы с ультрафиолетовым зрением, такие как пустельги, могут обнаруживать следы добычи, такие как моча и мышиный помет. Даже следы можно увидеть в ультрафиолете, контрастируя с однородным цветом засеянного поля.
Electric Sense
Электрические угри имеют гальванические органы, которые могут генерировать электрические заряды для охоты на добычу.
У этой рыбы также есть электрическое поле, создаваемое ее гальваническими пластинами, которые чувствуют воду.
Фг. 2 Электрические угри с электрическими чувствами, pexels.com
Лягушки и костные рыбы, такие как сельдь, имеют боковую систему рецепторных органов, расположенных сбоку для обнаружения движения и давления в воде.
Магнитное чутье
Люди полагаются на компас, чтобы понять географическую ориентацию. Тем не менее, такие животные, как морские черепахи, акулы и некоторые птицы, обладают магнитным чутьем, помогающим им путешествовать на большие расстояния и знать определенные направления. Считается, что нервная система животных имеет следы магнетитоподобных стрелок компаса, которые помогают обнаруживать магнитные поля Земли.
Значение чувств в психологии
Психологический словарь APA (n.d.) определяет чувства как средства, используемые для сбора информации о внешней среде или состоянии тела в связи с ней. Все пять основных чувств — зрение, слух, вкус, осязание и обоняние — наряду с телесными ощущениями давления, боли, температуры, кинестезии и равновесия — включены.
Сенсорные рецепторы направляют информацию по пути, который соединяется с определенной областью мозга. Ощущение возникает, когда сенсорный рецептор распознает сенсорный ввод. Эти ощущения помогают людям понять, как они могут действовать в мире и справляться с жизненными препятствиями.
Каждый день люди испытывают множество ощущений и раздражителей до такой степени, что не обращают на них особого внимания. Однако отсутствие осознания этих ощущений может привести к более поздним проблемам в жизни, будь то физическое или психическое здоровье человека.
Например, частые и сильные головные боли могут быть признаком образования тромбов. Чувство грусти может быть признаком депрессии, и его нельзя игнорировать. Способность слушать себя в режиме реального времени, понимать свои ощущения, чувства и действия, не отвлекаясь на осуждающие мысли, называется телесным чувством или воплощенным самосознанием. Жизненно важно, чтобы люди думали о своих ощущениях и о том, как они относятся к окружающей среде и благополучию.
Психология телесных ощущений помогает исследовать механизмы, лежащие в основе наших чувств равновесия, боли и действий в ответ на сенсорную информацию, обнаруженную нашими органами чувств — прикосновением, температурой, болью, равновесием и положением тела. . Эксперты-психологи объясняют, как ощущение и восприятие работают вместе и сочетаются с вниманием, чтобы осмыслить мир. Знание структуры и функций органов чувств помогает исследователям исследовать, как происходит восприятие и чем оно отличается от человека к человеку. Измеряя и изучая ощущения, психологи могут разрабатывать теории и предлагать более широкие перспективы, применимые в реальном мире. Чувства тела так же важны, как и первичные чувства. Распознавание различных органов чувств и связанных с ними сложных паттернов ощущений способствует дальнейшему пониманию принципов человеческого восприятия и восприятия.
Чувства тела — основные выводы
Ощущение — это процесс, посредством которого наш мозг получает информацию через пять органов чувств, которую затем переживает и воспринимает мозг.
Обонятельная система относится к биологическим компонентам, поддерживающим обоняние.
Слуховая система улавливает звук, определяя вибрации через ухо.
Соматосенсорная система , , известное как осязание, включает в себя множественные ощущения, посылаемые в мозг через определенные нейроны кожи.
Система вкуса , известная как чувство вкуса, представляет собой сенсорный процесс, участвующий в восприятии вкуса.
Проприоцепция или кинестезия относится к способности вашего тела воспринимать движение, активность, силу, тяжесть, жесткость, положение и позу.
Часто задаваемые вопросы о Body Senses
Задействованные чувства: зрение, обоняние, слух, осязание и вкус.
Чувства, которых нет у человека, это эхолокация, инфракрасное и ультрафиолетовое зрение, электрическое и магнитное чувства.
Психологический словарь APA (n.d.) определяет чувства как средства, используемые для сбора информации о внешней среде или состоянии тела в связи с ней. Все пять основных чувств — зрение, слух, вкус, осязание и обоняние — наряду с телесными ощущениями давления, боли, температуры, кинестезии и равновесия — включены.
Чувства играют неотъемлемую роль в восприятии , изучаемом психологами для понимания человеческого поведения и когнитивных процессов. Эксперты-психологи объясняют, как ощущение и восприятие работают вместе и сочетаются с вниманием, чтобы осмыслить мир.
Заключительный тест по телесным ощущениям
Вопрос
Какое из этих утверждений лучше всего определяет ощущения?
Показать ответ
Ответ
Процесс, посредством которого наш мозг получает информацию через наши пять органов чувств, которую затем переживает и воспринимает мозг.
Показать вопрос
Вопрос
Какой орган чувств может определять формы, цвета, движение и глубину?
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Вопрос
Какое ощущение известно как «шестое чувство»?
Показать ответ
Ответ
Проприоцепция
Показать вопрос
Вопрос
Что из следующего объясняет вкусовую систему?
Показать ответ
Ответ
Это когда вещество во рту химически взаимодействует с клетками вкусовых рецепторов на вкусовых луковицах, расположенных на языке.
Показать вопрос
Вопрос
Что из следующего представляет собой слуховое ощущение?
Показать ответ
Ответ
Звук, который вы слышите, когда надкусываете хрустящее яблоко.
Показать вопрос
Вопрос
Как называется обонятельная система?
Показать ответ
Ответ
Обоняние
Показать вопрос
Вопрос
Относится к способности вашего тела воспринимать движение, активность, силу, тяжесть, жесткость, положение и позу.
Показать ответ
Ответ
Проприоцепция
Показать вопрос
Вопрос
Выберите лучший ответ. Эхолокация — это способность животного ориентироваться в окружающей среде, искать пищу и избегать опасности с помощью _____.
Показать ответ
Ответ
Звуковые волны
Показать вопрос
Вопрос
Позволяет змеям «видеть» в темноте и охотиться за едой.
Показать ответ
Ответ
Питательные органы
Показать вопрос
Вопрос
Считается, что нервная система животных имеет следы _____, действующей подобно стрелкам компаса с этим типом чувств.
Показать ответ
Ответ
Магнетит
Показать вопрос
Вопрос
Любое средство, используемое для сбора информации о внешней среде или состоянии тела в связи с ней.
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Вопрос
Способность слушать себя в режиме реального времени, понимать свои ощущения, чувства и действия, не отвлекаясь на осуждающие мысли, называется ______.
Показать ответ
Ответ
Воплощенное самосознание
Показать вопрос
Вопрос
Все перечисленное относится к телесным ощущениям, кроме:
Показать ответ
Ответ
Отношения
Показать вопрос
Вопрос
Какой пример иллюстрирует проприоцепцию?
Показать ответ
Ответ
Способность подбрасывать мяч, не глядя на руку
Показать вопрос
Вопрос
Что неверно в отношении органов чувств?
Показать ответ
Ответ
Все органы чувств имеют одинаковые функции, предназначенные для достижения цели.
Показать вопрос
Вопрос
Что из перечисленного не относится к ПЯТИ первичным чувствам?
Показать ответ
Ответ
Взгляд
Показать вопрос
Вопрос
Заполните пропуск: ____ — это основной орган чувств, способный определять форму, цвет, движение и глубину.
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Вопрос
Заполните пропуск: __________ система относится к биологическим компонентам, поддерживающим обоняние.
Показать ответ
Ответ
обонятельный
Показать вопрос
Вопрос
Заполните пропуск: Система ___________ воспринимает звук, определяя вибрации через ухо.
Показать ответ
Ответ
слуховой
Показать вопрос
Вопрос
Заполните пропуск: система _________, известная как чувство вкуса, представляет собой сенсорный процесс, участвующий в восприятии вкуса.
Показать ответ
Ответ
вкусовой
Показать вопрос
Вопрос
Заполните пропуск: Ощущение _______ влияет на нашу жизнь, начиная от еды и заканчивая прогулками, сексуальным поведением и социальными связями.
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Вопрос
Какое из пяти основных чувств снабжает мозг наибольшим объемом информации в секунду?
Показать ответ
Ответ
Взгляд
Показать вопрос
Вопрос
Заполните пропуск: ____ является самым большим органом тела и имеет множество рецепторов, которые помогают вам чувствовать то, к чему вы прикасаетесь.
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Вопрос
Выберите ПЯТЬ определенных вкусов, которые может различать язык:
Показать ответ
Ответить
Sweet
Показать вопрос
Вопрос
Верно или неверно: Язык также может определять холодное и горячее.
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Вопрос
Заполните пропуск: Проприоцепция или ____________ относится к способности вашего тела воспринимать движение, активность, силу, тяжесть, скованность, положение и позу. Проприоцепция или кинестезия относится к способности вашего тела воспринимать движение, активность, силу, тяжесть, жесткость, положение и позу.
Показать ответ
Ответ
кинестезия
Показать вопрос
Вопрос
Верно или неверно: люди обладают более высоким интеллектом, чем животные.
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Вопрос
Верно или неверно: Как и животные, люди могут использовать эхолокацию.
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Вопрос
Верно или неверно: ощущение возникает, когда сенсорный рецептор распознает сенсорный ввод.
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Вопрос
Верно или неверно: Люди ежедневно испытывают множество чувств и раздражителей до такой степени, что не обращают на них особого внимания.
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Вопрос
Верно или неверно: Равновесие — это одно из чувств тела.
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Вопрос
Заполните пропуск: сэр Чарльз Шеррингтон ввел слово проприоцепция в _______.
Показать ответ
Ответ
Показать вопрос
Подробнее об ощущениях тела
Откройте для себя подходящий контент для ваших предметов
Не нужно обманывать, если у вас есть все необходимое для успеха! Упаковано в одно приложение!
Учебный план
Будьте идеально подготовлены вовремя с индивидуальным планом.
Тесты
Проверьте свои знания с помощью игровых тестов.
Карточки
Создавайте и находите карточки в рекордно короткие сроки.
Заметки
Создавайте красивые заметки быстрее, чем когда-либо прежде.
Учебные наборы
Все учебные материалы в одном месте.
Документы
Загружайте неограниченное количество документов и сохраняйте их в Интернете.
Study Analytics
Определите сильные и слабые стороны вашего исследования.
Еженедельные цели
Ставьте индивидуальные учебные цели и зарабатывайте баллы за их достижение.
Умные напоминания
Хватит откладывать на потом наши напоминания об учебе.
Награды
Зарабатывайте очки, открывайте значки и повышайте уровень во время учебы.
Волшебный маркер
Создавайте карточки в заметках полностью автоматически.
Умное форматирование
Создавайте самые красивые учебные материалы, используя наши шаблоны.
Сенсорная биология вокруг животного мира
Единственная статоциста гребневика находится на самом верхнем кончике животного под прозрачным куполом сросшихся ресничек. Масса клеток, называемых литоцитами, каждая из которых содержит большое, связанное с мембраной скопление минералов, образует статолит, который расположен на четырех столбцах, называемых балансирами, каждый из которых состоит из 150–200 сенсорных ресничек. Когда организм наклоняется, статолит падает к ядру Земли, изгибая балансиры. Каждый балансир связан с двумя рядами восьми гребенчатых пластинок гребневика, от которых отходят сотни тысяч ресничек, которые бьются вместе как единое целое, приводя животное в движение. Когда балансиры изгибаются, они регулируют частоту биения ресничек в связанных с ними гребенчатых пластинках. «Они являются кардиостимуляторами движения локомоторных ресничек», — говорит Сидни Тамм, исследователь Морской биологической лаборатории в Вудс-Хоуле, штат Массачусетс, подробно изучивший структуру и функцию статоцисты гребневика (9).
0152 Biol Bull , 227:7-18, 2014; Biol Bull , 229:173-84, 2015).
Восприятие силы тяжести и последующая реакция ресничек полностью механичны, отмечает Тамм, — в функционировании статоцисты гребневика никакие нервы не участвуют. С другой стороны, у большинства других животных с чувствительностью к статоцистам есть нервная система. Статоцисты существуют у различных видов беспозвоночных, от плоских червей до двустворчатых моллюсков и головоногих моллюсков. Хотя детали строения статоцист сильно различаются у разных групп, обычно это структура в форме воздушного шара со статолитом в центре и сенсорными волосковыми клетками по периметру. Когда статолит, который может быть клеточным, как в гребневике, или неклеточной минерализованной массе, падает на одну сторону мешочка, он запускает эти волосковые клетки, чтобы инициировать нервный импульс, который передается в мозг.
Сложность системы статоцист, по-видимому, коррелирует со сложностью движения и поведения вида, говорит Хайке Ноймайстер, исследователь из Городского университета Нью-Йорка.
К примеру, кальмары и осьминоги, которые быстро перемещаются в трехмерном пространстве, имеют хорошо адаптированные рецепторные органы равновесия. Точно так же наутилус, родственники которого были одними из первых животных, покинувших дно океана и начавших плавать и использовать плавучесть, имеет довольно развитую систему. Каждая из двух его статоцист способна обнаруживать не только гравитацию, как у гребневика, но и угловые ускорения, как у осьминогов, кальмаров и каракатиц (9).0152 Phil Trans R Soc Lond B , 352:1565-88, 1997). «Статоцисты [наутилуса] — это промежуточная стадия эволюции между более простыми моллюсками и современными головоногими», — говорит Ноймайстер.
Эти сенсорные системы могут быть повреждены антропогенным шумом, который сейчас резонирует во всем мировом океане. Мишель Андре, исследователь биоакустики из Политехнического университета Каталонии в Барселоне, Испания, начал изучать влияние шумового загрязнения на головоногих после того, как количество гигантских кальмаров, выброшенных на берег вдоль западного побережья Испании, резко возросло в 2001 году, а затем снова в 2003 году.
«Посмертный анализ не смог выявить причины смерти, — вспоминает Андре. Однако поблизости исследователи проводили сейсмические исследования океана, используя импульсы высокоинтенсивного низкочастотного звука для картирования дна океана. Хотя у этих животных нет ушей, Андре и другие задавались вопросом, может ли этот шум влиять на чувство равновесия кальмаров.
Разумеется, воздействие низкочастотного звука на кальмаров, осьминогов и каракатиц, вызывавшего вибрацию всего тела животных, повсеместно приводило к повреждению их статоцист. Волосковые клетки были разорваны или отсутствовали; сами статоцисты иногда имели повреждения или отверстия; даже связанные нервные волокна пострадали. В результате животные дезориентировались, часто всплывая к поверхности воды ( Front Ecol Environ , doi:10.1890/100124, 2011). «В конце концов они умерли, потому что не ели», — говорит Андре. «Я не думаю, что [кто-то думал], что животные, которые не могут слышать, будут страдать от акустической травмы.
. . . Это то, о чем мы должны беспокоиться».
—Джеф Акст
Ощущение потока
© CLAUS LUNAU/SCIENCE SOURCEСвет, звук и запахи распространяются в воде иначе, чем в воздухе. Соответственно, сенсорные системы водных животных настроены на их жидкую среду, в первую очередь система боковой линии. Наблюдаемая как отчетливые поры, идущие по бокам и усеивающие головы более 30 000 видов рыб, боковая линия состоит из механорецепторов, называемых невромастами — скоплений волосковых клеток, мало чем отличающихся от тех, что находятся в ухе и вестибулярной системе млекопитающих, — которые передают информацию о скорость и ускорение течения воды.
«Если вы живете под водой, вода часто движется относительно вашего тела и увлекает за собой окружающую среду», — говорит биолог из Калифорнийского университета в Ирвине Мэтт МакГенри, изучающий чувство боковой линии у рыб. «Получить некоторое представление о том, куда это движется и как быстро это происходит, кажется довольно фундаментальным.
Логично, что они настроены на поток». Однако, несмотря на более чем 100-летнее исследование боковой линии, остается много вопросов о ее структуре и функциях, о том, как органы чувств передают информацию в нервную систему и как это влияет на поведение рыб.
НЕЙРОМАСТЫ: Скопления волосковых клеток выступают с поверхности кожи личинок рыбок данио, чтобы ощущать движение воды. (Купула была удалена.) JURGEN BERGER/MAX PLANCK INSTITUTE FOR ETELOMPMENTAL BIOLOGY Прозрачные личинки рыбок данио, структуры боковых линий которых можно наблюдать без необходимости вскрытия, начинают давать ответы. Используя мощный микроскоп, Джимми Ляо из Лаборатории морских наук Уитни Университета Флориды и его коллеги прикрепляют крошечные стеклянные зонды к отдельным невромастам и стимулируют механорецепторы контролируемыми вибрациями. «Мы можем пощекотать отдельный невромаст и записать информацию с нейрона, который иннервирует этот конкретный кластер», — говорит он. С помощью этой системы команда Ляо обнаружила, что реакция невромаста на различные скорости воды зависит от его положения в пространстве (9).
0152 J Neurophysiol , 112:1329-39, 2014). «Если вы согните [нейромаст] наполовину, а затем придадите ему скорость, это сильно отличается от простого придания ему скорости в его нормальной конфигурации», — говорит Ляо.
Ляо и его сотрудники также определили, что сенсоры стимулируют сенсорные нейроны нелинейным образом, то есть с увеличением скорости нервная реакция увеличивается только до определенного момента, а затем выравнивается ( J Neurophysiol , 113:657 -68, 2015). И исследователи проследили нервные связи от невромастов, обнаруженных на боку тела рыбы, к определенным местам в ганглии задней боковой линии, группе нервных клеток за пределами мозга. По словам Ляо, невромасты хвоста связаны с афферентными нейронами, расположенными в центре ганглия, тогда как невромасты ближе к голове контактируют с нейронами на ее периферии.
Однако, когда дело доходит до специфической роли восприятия боковой линии в поведении рыб, исследования все еще остаются туманными. «У нас есть очень грубое представление о том, какое поведение зависит от этого чувства», — говорит МакГенри.
«На уровне рецепторов, я думаю, у нас есть довольно хорошее представление о том, какую информацию они извлекают, но в реальных приложениях неясно, почему это полезно в большинстве случаев».
ВОЛОСОК: Модифицированные эпителиальные клетки, называемые волосковыми клетками, похожие на клетки внутреннего уха млекопитающих, являются рабочими лошадками боковой линии у рыб. Волосковые клетки соединяются с афферентными нейронами и группируются в структуры, называемые невромастами, чьи волоски покрыты желеобразным секретом, называемым купулой. Когда движение воды или вибрации активируют невромасты, расположенные внутри пор на голове, теле и хвосте рыбы, волосковые клетки стимулируют нейроны передавать информацию о скорости или ускорении сенсорным ганглиям, распределенным по телу рыбы. © ЛОРИ О’КИФООдин вызов отделяет сенсорную информацию, улавливаемую боковой линией, от информации, улавливаемой другими органами чувств рыбы, в частности зрением, — говорит Шерил Кумбс, почетный профессор Государственного университета Боулинг-Грин, десятилетиями изучавшая связи между чувством боковой линии и поведением рыбы.
«Большинство моделей поведения основано на том, что животные интегрируют информацию через органы чувств», — говорит она. «Иногда бывает трудно выделить роль боковой линии, потому что органы чувств часто взаимодополняют друг друга».
Чтобы обойти эту проблему, Кумбс изучил ночных рыб и виды, живущие в полной темноте, такие как мексиканская слепая пещерная рыба ( Astyanax mexicanus ), у которой часто вообще отсутствуют глаза. Кумбс обнаружил, что у этого вида рыбы могут использовать свое чувство боковой линии для построения элементарных карт своего окружения. «Они в основном «слушают» — из-за отсутствия лучшего слова — свое собственное поле потока, которое они создают, двигаясь по воде», — говорит она. «Они создают поток, а затем прислушиваются к искажениям в этом потоке, создаваемым присутствием препятствия. Это похоже на эхолокацию в том смысле, что животные издают звук и слушают, как звук отражается».
—Боб Грант
Магниторецепция
Моллюски, насекомые, птицы и некоторые млекопитающие способны ощущать магнитное поле Земли, но как они это делают, остается загадкой.
За последние пару десятилетий «большая часть исследований [была сосредоточена] на белках и генетике у различных животных, размышляя о возможных способах магниторецепции», — говорит Розвита Вильчко, которая вместе со своим мужем Вольфгангом Вильчко руководила магниторецепцией. лаборатории Университета Гёте во Франкфурте, Германия, до выхода на пенсию в 2012 г.
Хотя детали до сих пор неясны, большинство исследователей магниторецепции сошлись на двух ключевых механизмах: один основан на магнетите, оксиде железа, обнаруженном в магнитотактических бактериях, зубах моллюсков и птичьих клювах; а другой на криптохромах, фоторецепторах синего света, впервые идентифицированных в Arabidopsis , которые, как известно, опосредуют различные реакции, связанные со светом, у растений и животных.
Как только мы надежно обнаружим структуры магниторецепции, мы сможем начать попытки понять, как они преобразуют магнитное поле в нейронный ответ. — Росвита Винкльхофер
Университет Гете, Франкфурт,
В 2001 году Михаэль Винкльхофер из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана и его коллеги сообщили об обнаружении магнетита в клювах почтовых голубей ( Eur J Mineral , 13:659-69).
Годом ранее Клаус Шультен из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн и его коллеги предположили, что криптохромы в птичьем глазу могут также играть роль в магниторецепции птиц ( Biophys J , 78:707-18, 2000). В частности, авторы предположили, что фотоактивированные криптохромы образуют пару заряженных радикалов, которые, как считается, влияют на чувствительность птиц к свету. Шультен и его коллеги предположили, что магнитные поля Земли могут каким-то образом повлиять на эти криптохромные реакции таким образом, что это изменит зрительную систему птицы, предоставляя информацию о ее ориентации. (См. «Чувство тайны», стр. 9.0152 The Scientist , август 2013 г.)
МАГНИТО: Есть две известные идеи о том, как некоторые животные могут обнаруживать магнитные поля Земли. У различных видов есть содержащие магнетит клетки, которые, как считается, иннервированы и содержат поверхностные ионные каналы, которые физически открываются, когда магнитные поля притягивают магнетит, привязанный к клеточной мембране или к самому каналу (вверху).
Птицы и, возможно, другие животные также «видят» магнитные поля через зрительную систему. Белки, называемые криптохромами, которые находятся в колбочках глаза, могут образовывать пару радикалов (неспаренных электронов), на вращение которых влияют магнитные поля и которые могут влиять на чувствительность животного к свету (вверху).
© LAURIE O’KEFFE
С годами появилась поддержка этой идеи. В 2007 году Хенрик Моуритсен из Университета Ольденбурга, Германия, и его коллеги показали, что под воздействием синего света птичий криптохром 1a действительно образует долгоживущие радикальные пары ( PLOS ONE , 2:e1106). А в апреле этого года Питер Хор из Оксфордского университета и его коллеги опубликовали исследование компьютерного моделирования, показывающее, что светозависимые химические реакции в криптохромных белках в глазах перелетных птиц могут «объяснить высокую точность, с которой птицы способны обнаруживать направление магнитного поля Земли», — писали авторы ( PNAS , 113:4634-39, 2016).
Птицы, кажется, используют как магнетит, так и механизмы на основе пары радикалов/криптохрома. Ориентация на основе криптохрома также была обнаружена у Drosophila и тараканов, и исследователи обнаружили доказательства навигации на основе магнетита у животных от моллюсков до медоносных пчел. И могут быть другие компоненты магниторецепции, которые еще предстоит открыть, поскольку ученые продолжают поиск магнитных сенсорных структур в животном мире. Например, в конце прошлого года биофизик Цань Се из Пекинского университета в Пекине и его коллеги идентифицировали белок дрозофилы, получивший название MagR, который, как сообщают исследователи, при связывании со светочувствительным Cry обладает постоянным магнитным моментом, что означает, что он спонтанно выравнивается с магнитными полями. ( Nat Mater , 15:217-26, 2015). Исследователи отметили, что комплекс MagR/Cry проявляет свойства как основанной на магнетите, так и фотохимической магниторецепции. (См. «Биологический компас», The Scientist , ноябрь 2015 г.
). Однако исследование было встречено скептически, и результаты еще предстоит проверить независимо.
Помимо механизма остаются вопросы о функции магниторецептивных способностей. «Как только мы надежно обнаружили [структуры магниторецепции], мы можем начать пытаться понять, как они преобразуют магнитное поле в нейронный ответ, и на уровне мозга, как отдельные ответы обрабатываются и интегрируются с другой навигационной информацией, чтобы сообщить животному. где это и куда идти», — говорит Винкльхофер.
В середине 1990-х годов, например, Вильчко и ее муж Вольфганг продемонстрировали, что перелетные птицы, называемые серебристыми глазами ( Zosterops lateralis ), реагируют на сильный магнитный импульс, изменяя свою ориентацию на 90° по часовой стрелке и возвращаясь к исходному курсу примерно через неделю. позже ( Experientia , 50:697-700, 1994). Манипуляции с магнитным полем также могут влиять на навигацию дрозофилы, как показал Джон Филлипс из Технологического института Вирджинии ( J Comp Physiol A , 172:303-08, 19).
93). А Ричард Холланд из Бангорского университета, Великобритания, и его коллеги показали в середине 2000-х годов, что экспериментальное смещение магнитного поля Земли изменило самонаведение у летучих мышей Eptesicus fuscus ( Nature, 444:702, 2006).
«Некоторые животные используют свое магнитное чутье для навигации на большие расстояния, некоторые — для магнитного выравнивания или ориентации, а некоторые животные могут чувствовать магнитное поле, но ничего не делать», — говорит Се. Или, по крайней мере, ничего такого, что еще не было признано исследователями.
—Трейси Венс
Терморецепция
ЧУВСТВО ТЕПЛА: Полые органы состоят из большой полой, заполненной воздухом внешней камеры и меньшей внутренней камеры, разделенных мембраной, в которую встроены термочувствительные рецепторы. Рецепторы иннервируются ганглиями тройничного нерва (ТГ), которые передают инфракрасные сигналы в мозг. © ЛОРИ О’КИФ Многие животные способны ощущать тепло в окружающей среде, но летучие мыши-вампиры и несколько видов змей — единственные известные позвоночные, способные чувствовать тепло.
иметь для этого узкоспециализированные системы. Люди и другие млекопитающие ощущают внешнюю температуру с помощью термочувствительных нервных волокон, но у гадюк, удавов и питонов на морде развились органы, которые животные используют для обнаружения инфракрасной (ИК) энергии, излучаемой добычей, и для выбора экологических ниш. А у летучих мышей-вампиров есть ИК-рецепторы на носу, которые позволяют им ориентироваться в самых наполненных кровью венах своей добычи.
«Инфракрасное чувство — это, по сути, усиленная [версия] терморецепции у людей», — говорит Дэвид Джулиус, профессор и заведующий кафедрой физиологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF), изучающий это чувство у змей. . Разница в том, что змеи и летучие мыши-вампиры «имеют очень специализированный анатомический аппарат для измерения тепла», — говорит он.
Эти чувствительные к ИК-излучению аппараты, известные как ямочные органы, эволюционировали как минимум дважды в мире змей: один раз в древнем семействе, включающем питонов и удавов (семейство Boidae), и один раз в ямко-гадюковых (подсемейство Crotalinae), в которое входят гремучие змеи.
У питонов и удавов есть три или более простых ямок между чешуей на верхней, а иногда и на нижней губе; каждая ямка состоит из мембраны, выстланной термочувствительными рецепторами, иннервируемыми тройничным нервом. Змеиные ямы, напротив, обычно имеют по одной большой глубокой ямке по обеим сторонам головы и имеют более сложную структуру, выстланную богато васкуляризированной мембраной, покрывающей заполненную воздухом камеру, которая направляет тепло на чувствительную к ИК-излучению ткань. Такая геометрия максимизирует поглощение тепла, отмечает Джулиус, а также обеспечивает эффективное охлаждение приямка, что снижает тепловые остаточные явления.
В 2010 году Юлиус и Елена Грачева, в настоящее время работающие в Йельском университете, идентифицировали термочувствительный ионный канал TRPA1 (транзиентный рецепторный потенциал катионного канала A1), который запускает сигнал тройничного нерва у обеих групп змей ( Nature , 464:1006 -11). По словам Грачевой, у людей одни и те же каналы активируются химическими раздражителями, такими как горчичное масло или кислота, и результирующий сигнал аналогичен сигналу, создаваемому ранами на коже.
У змей эти каналы также мутировали и стали чувствительными к теплу.
Летучие мыши-вампиры, которые, как и следует их названию, питаются кровью других существ, являются единственными известными млекопитающими, обладающими высокоразвитым инфракрасным чутьем. Как и у змей, у летучих мышей есть иннервированная эпителиальная ямка, расположенная в мембране на носу летучих мышей. В 2011 году Юлиус, Грачева и их коллеги определили ключевой термочувствительный ионный канал у летучих мышей-вампиров как TRPV1 ( Nature , 476:88-91). Исследователи обнаружили, что у людей этот канал обычно активируется при температуре выше 43 °C, но у летучих мышей он активируется при 30 °C.
Более 30 лет назад биологи Питер Хартлайн, ныне работающий в биолаборатории Новой Англии в Ипсвиче, штат Массачусетс, и Эрик Ньюман, ныне работающий в Университете Миннесоты, обнаружили, что информация, поступающая из змеиной ямки, активирует область мозга, называемую зрительной тектумом (известной у млекопитающих как верхнее двухолмие), которое, как известно, обрабатывает зрительную информацию ( Science , 213:789-91, 1981).
По словам Ньюмана, ямочный орган действует как камера-обскура для инфракрасного света, создавая ИК-изображение. Однако невозможно узнать, действительно ли змеи «видят» в инфракрасном диапазоне.
«К сожалению, у нас нет сенсорной карты [мозга] змей или летучих мышей-вампиров, — соглашается Грачева. «Я не думаю, что у нас достаточно данных, чтобы сказать, что [эти животные] могут накладывать сенсорную картинку на визуальную, хотя в этом определенно есть смысл».
— Таня Льюис
Электрорецепция
Отверстия апул Лоренцини в коже большой белой акулы как несколько нановольт на сантиметр — в несколько миллионов раз чувствительнее, чем люди. Но оказывается, что они не единственные. В последние годы данные об электрорецепции накапливались во всем царстве животных: у однопроходных (таких как утконос), раков, дельфинов и, совсем недавно, у пчел.
«Количество таксонов, которые, как теперь известно, обнаруживают слабые электрические поля, увеличивается, — говорит Шон Коллин из Университета Западной Австралии, — хотя о некоторых из них мы еще мало знаем, а о некоторых мы есть только свидетельства поведенческой реакции».
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ГОРКА: Акулы и другие хрящевые рыбы имеют высокоспециализированные электрорецепторы, называемые ампулами Лоренцини. Эти пучки сенсорных клеток, расположенные в конце заполненных желе пор кожи, улавливают электрические поля в воде, окружающей рыбу, и посылают сигналы в мозг. слабоэлектрическая рыба ( J Exp Biol , 35:451-86, 1958), электрорецепция наиболее эффективно работает на глубине менее полуметра в воде — более проводящей среде, чем воздух. Это чувство чаще всего используется водными или полуводными животными для поиска добычи в среде, где другие чувства менее надежны, например, в мутной или мутной воде или там, где пища может зарыться в отложения. Такая «электролокация» обычно является пассивной, полагаясь на биоэлектрические поля, генерируемые нервами и мышцами других животных, но некоторые виды, такие как рыба-нож, измеряют искажения в электрических полях, которые они сами генерируют.
Исследователи также задокументировали другие функции электрорецепции.
«Особенно в семействе скатов он используется в социальном общении», — говорит Коллин. «Противоположный пол может использовать его, чтобы оценить, есть ли потенциал для спаривания, и отличить эту возможность от чего-то, что может превратиться в хищничество». А некоторые детеныши акул используют электрорецепцию для отвращения к хищникам. Согласно исследованию группы Коллина, электрические поля вызывают реакцию «замирания» у бамбуковых акул, пока они еще находятся в яйцевых мешочках (9).0152 PLOS ONE , doi:10.1371/journal.pone.0052551, 2013).
Считается, что электрорецепция является наследственной чертой позвоночных, которая впоследствии была утеряна из нескольких линий (включая амниотов — группу, включающую рептилий, птиц и млекопитающих), а затем независимо повторно эволюционировала, по крайней мере, дважды у костистых рыб и один раз в однопроходных. В 2011 году исследователи добавили к этому списку китообразных после обнаружения электрорецепции у гвианского дельфина, обитателя мутных прибрежных вод вокруг Южной Америки, который развил свои электрорецепторы из того, что раньше было усами (9).
0152 Proc R Soc B , doi:10.1098/rspb.2011.1127).
Большинство электрорецепторов состоят из модифицированных волосковых клеток с чувствительными к напряжению белковыми каналами, собранными в пучки, которые активируют нервы, ведущие к мозгу. «Классический пример — ампулы Лоренцини, — говорит Коллин. Описанные в 1678 году итальянским анатомом Стефано Лоренцини, ампулы являются продолжением системы боковой линии, которые присутствуют в виде плотных скоплений над головами хрящевых рыб, таких как акулы и скаты. Каждая ампула состоит из пучка электросенсорных клеток на конце поры, заполненной гидрогелем, который, как недавно было показано, имеет самую высокую протонную проводимость среди всех известных биологических материалов (9).0152 Sci Advances , 2:e1600112, 2016).
Но определение того, как любой из этих рецепторов работает на молекулярном уровне, остается сложной задачей, отмечает Клэр Бейкер, нейробиолог из Кембриджского университета. «Мы почти ничего не знаем о конкретных вовлеченных генах или генетической основе для построения электрорецепторов у эмбриона», — говорит она, добавляя, что основные модели животных у рыб и земноводных — рыбки данио Danio rerio и лягушки рода Xenopus — обе принадлежат к линиям, которые полностью утратили электрорецепцию.
Группа Бейкера взяла веслоноса, родственника осетра, в качестве модельного организма. Электрочувствительность у этих животных, как и у других примитивных позвоночных, таких как аксолотль, зависит от модифицированных волосковых клеток, которые развиваются как часть системы боковой линии предков и гомологичны ампулярным органам акул. Эксперименты по картированию судеб у этих видов выявили гены-кандидаты для развития электрорецепторов ( Evol Dev, 14:277-85, 2012), и Бейкер говорит, что в будущих работах будут использоваться технологии редактирования генов, такие как CRISPR-Cas9.чтобы лучше понять функции этих генов.
Тем временем поле продолжает преподносить сюрпризы. В 2013 году исследование группы Дэниела Роберта из Бристольского университета показало, что шмели способны обнаруживать слабые электрические поля, создаваемые цветами, и использовать эту информацию для различения источников пищи разного качества ( Science , 340:66-69). ). А ранее в этом году те же исследователи идентифицировали электросенсоры пчел как крошечные волоски, которые двигаются в присутствии электрических полей (9).