Informatie

36.E: Sensorische systemen (Oefeningen) - Biologie


36.1: Sensorische processen

Zintuigen geven informatie over het lichaam en zijn omgeving. Daarnaast beschikken we over algemene zintuigen, ook wel somatosensatie genoemd, die reageren op prikkels zoals temperatuur, pijn, druk en trillingen.

Beoordelingsvragen

Waar vindt perceptie plaats?

  1. ruggengraat
  2. hersenschors
  3. receptoren
  4. thalamus

B

Als de koude-receptoren van een persoon koude stimuli niet langer omzetten in zintuiglijke signalen, heeft die persoon een probleem met het proces van ________.

  1. ontvangst
  2. overdragen
  3. perceptie
  4. transductie

NS

Na somatosensorische transductie reist het sensorische signaal door de hersenen als een (n) _____ signaal.

  1. elektrisch
  2. druk
  3. optisch
  4. thermisch

EEN

Gratis antwoord

Als een persoon schade oploopt aan axonen die van sensorische receptoren naar het centrale zenuwstelsel leiden, welke stap of stappen van zintuiglijke waarneming zullen dan worden beïnvloed?

De overdracht van sensorische informatie van de receptor naar het centrale zenuwstelsel zal worden belemmerd, en dus zal de perceptie van stimuli, die in de hersenen plaatsvinden, worden stopgezet.

Op welke manier beïnvloedt de totale omvang van een stimulus het net waarneembare verschil in de perceptie van die stimulus?

Het net waarneembare verschil is een fractie van de totale omvang van de stimulus en lijkt een relatief vaste verhouding te zijn (zoals 10 procent) of de stimulus nu groot is (zoals een heel zwaar voorwerp) of klein (zoals een heel licht voorwerp). object).

36.2: Somatosensatie

Somatosensatie is een gemengde zintuiglijke categorie en omvat alle gewaarwordingen die worden ontvangen van de huid en slijmvliezen, evenals van de ledematen en gewrichten. Somatosensatie is ook bekend als tastzin, of beter bekend als tastzin. Somatosensatie komt voor over de hele buitenkant van het lichaam en ook op sommige inwendige locaties. Een verscheidenheid aan receptortypes - ingebed in de huid, slijmvliezen, spieren, gewrichten, inwendige organen en cardiovasculair systeem - spelen een rol.

Beoordelingsvragen

_____ worden alleen gevonden in _____ huid en detecteren huidafbuiging.

  1. Bloedlichaampjes van Meissner: harig
  2. Merkel's schijven: kaal
  3. haarreceptoren: harig
  4. Krause eindbollen: harig

B

Als je je opperhuid zou verbranden, welk type receptor zou je dan waarschijnlijk verbranden?

  1. vrije zenuwuiteinden
  2. Ruffini-uitgangen
  3. Pacinisch bloedlichaampje
  4. haarreceptoren

EEN

Gratis antwoord

Wat kan worden geconcludeerd over de relatieve grootte van de cortexgebieden die signalen verwerken van de huid die niet dicht wordt geïnnerveerd met sensorische receptoren en van de huid die dicht is geïnnerveerd met sensorische receptoren?

De corticale gebieden die de huid bedienen die dicht geïnnerveerd is, zijn waarschijnlijk groter dan die van de huid die minder dicht geïnnerveerd is.

36.3: Smaak en geur

Smaak, ook wel smaak genoemd, en geur, ook wel reukzin genoemd, zijn de zintuigen die het meest met elkaar verbonden zijn, omdat beide moleculen van de stimulus het lichaam binnendringen en zich binden aan receptoren. Geur laat een dier de aanwezigheid van voedsel of andere dieren voelen - of het nu potentiële partners, roofdieren of prooien zijn - of andere chemicaliën in de omgeving die hun overleving kunnen beïnvloeden. Evenzo stelt het smaakgevoel dieren in staat onderscheid te maken tussen soorten voedsel.

Beoordelingsvragen

Welke van de volgende heeft de minste smaakreceptoren?

  1. schimmelvormige papillen
  2. circumvallate papillen
  3. gebladerte papillen
  4. draadvormige papillen

NS

Hoeveel verschillende smaakmoleculen detecteren smaakcellen elk?

  1. een
  2. vijf
  3. tien
  4. Het hangt af van de plek op de tong

EEN

Zoute voedingsmiddelen activeren de smaakcellen door _____.

  1. direct de smaakcel prikkelen
  2. waardoor waterstofionen de cel binnenkomen
  3. waardoor natriumkanalen sluiten
  4. direct aan de receptoren binden

EEN

Alle sensorische signalen behalve _____ reizen naar de _____ in de hersenen vóór de hersenschors.

  1. visie; thalamus
  2. reuk; thalamus
  3. visie; hersenzenuwen
  4. reuk; hersenzenuwen

B

Gratis antwoord

Op welke manieren verschillen feromonen vanuit het perspectief van de ontvanger van het signaal van andere geurstoffen?

Feromonen worden mogelijk niet bewust waargenomen en feromonen kunnen directe fysiologische en gedragseffecten hebben op hun ontvangers.

Wat kan het effect op een dier zijn als het geen smaak kan waarnemen?

Het dier kan de verschillen in voedselbronnen mogelijk niet herkennen en kan dus geen onderscheid maken tussen bedorven voedsel en veilig voedsel of tussen voedsel dat noodzakelijke voedingsstoffen bevat, zoals eiwitten, en voedsel dat dat niet doet.

36.4: Gehoor en vestibulaire sensatie

Auditie, of horen, is belangrijk voor mensen en andere dieren voor veel verschillende interacties. Het stelt een organisme in staat om informatie over gevaar te detecteren en te ontvangen, zoals een naderend roofdier, en om deel te nemen aan gemeenschappelijke uitwisselingen zoals die over territoria of paring. Aan de andere kant, hoewel het fysiek verbonden is met het auditieve systeem, is het vestibulaire systeem niet betrokken bij het horen. In plaats daarvan detecteert het vestibulaire systeem van een dier zijn eigen beweging.

Kunstverbindingen

[link] Cochleaire implantaten kunnen het gehoor herstellen bij mensen met een niet-functioneel cochleair. Het implantaat bestaat uit een microfoon die geluid opvangt. Een spraakprocessor selecteert geluiden in het bereik van menselijke spraak en een zender zet deze geluiden om in elektrische impulsen, die vervolgens naar de gehoorzenuw worden gestuurd. Welke van de volgende soorten gehoorverlies zou niet worden hersteld door een cochleair implantaat?

  1. Gehoorverlies als gevolg van afwezigheid of verlies van haarcellen in het orgaan van Corti.
  2. Gehoorverlies als gevolg van een abnormale gehoorzenuw.
  3. Gehoorverlies als gevolg van een fractuur van het slakkenhuis.
  4. Gehoorverlies als gevolg van schade aan de botten van het middenoor.

[link] B

Beoordelingsvragen

In geluid wordt toonhoogte gemeten in _____ en volume wordt gemeten in _____.

  1. nanometer (nm); decibel (dB)
  2. decibel (dB); nanometer (nm)
  3. decibel (dB); hertz (Hz)
  4. hertz (Hz); decibel (dB)

NS

Auditieve haarcellen zijn indirect verankerd aan de _____.

  1. basilair membraan
  2. ovaal raam
  3. tectoriaal membraan
  4. gehoorbeentjes

EEN

Welke van de volgende worden zowel in het auditieve systeem als in het vestibulaire systeem aangetroffen?

  1. basilair membraan
  2. haarcellen
  3. halfcirkelvormige kanalen
  4. gehoorbeentjes

B

Gratis antwoord

Hoe zou een stijging van de hoogte waarschijnlijk van invloed zijn op de snelheid van een geluid dat door de lucht wordt uitgezonden? Waarom?

Het geluid zou vertragen, omdat het door de deeltjes (gas) wordt overgedragen en er op grotere hoogte minder deeltjes zijn (lagere dichtheid).

Hoe kan het zijn op een plaats met minder zwaartekracht dan de aarde (zoals de maan van de aarde) de vestibulaire sensatie beïnvloeden, en waarom?

Omdat vestibulaire sensatie afhankelijk is van de effecten van de zwaartekracht op kleine kristallen in het binnenoor, zou een situatie van verminderde zwaartekracht waarschijnlijk de vestibulaire sensatie verminderen.

36.5: Visie

Visie is het vermogen om lichtpatronen van de buitenomgeving te detecteren en deze in beelden te interpreteren. Dieren worden gebombardeerd met zintuiglijke informatie en de enorme hoeveelheid visuele informatie kan problematisch zijn. Gelukkig zijn de visuele systemen van soorten geëvolueerd om aandacht te besteden aan de belangrijkste stimuli. Het belang van het gezichtsvermogen voor de mens wordt verder onderbouwd door het feit dat ongeveer een derde van de menselijke hersenschors is gewijd aan het analyseren en waarnemen van visuele informatie.

Beoordelingsvragen

Waarom hebben 55-plussers vaak een leesbril nodig?

  1. Hun hoornvlies stelt niet meer goed scherp.
  2. Hun lens stelt niet meer goed scherp.
  3. Hun oogbol is met de leeftijd langer geworden, waardoor beelden voor hun netvlies scherpstellen.
  4. Hun netvlies is dunner geworden met de leeftijd, waardoor het zicht moeilijker wordt.

B

Waarom is het gemakkelijker om 's nachts beelden te zien met behulp van perifere in plaats van centrale visie?

  1. Kegels zijn dichter in de periferie van het netvlies.
  2. Bipolaire cellen zijn dichter in de periferie van het netvlies.
  3. Staafjes zijn dichter in de periferie van het netvlies.
  4. De oogzenuw verlaat de periferie van het netvlies.

C

Een persoon die een bal vangt, moet haar hoofd en ogen coördineren. Welk deel van de hersenen helpt daarbij?

  1. hypothalamus
  2. pijnappelklier
  3. thalamus
  4. superieure colliculus

NS

Gratis antwoord

Hoe zou de pijnappelklier, de hersenstructuur die een rol speelt bij jaarcycli, visuele informatie uit de suprachiasmatische kern van de hypothalamus kunnen gebruiken?

De pijnappelklier kan informatie over de daglengte gebruiken om bijvoorbeeld de tijd van het jaar te bepalen. De daglengte is in de winter korter dan in de zomer. Voor veel dieren en planten zorgt de fotoperiode ervoor dat ze zich in een bepaalde tijd van het jaar voortplanten.

Hoe verschilt de relatie tussen fotoreceptoren en bipolaire cellen van andere sensorische receptoren en aangrenzende cellen?

De fotoreceptoren remmen de bipolaire cellen tonisch en stimulatie van de receptoren schakelt deze remming uit en activeert de bipolaire cellen.


35.4 Het perifere zenuwstelsel

Aan het einde van dit gedeelte kunt u het volgende doen:

  • Beschrijf de organisatie en functies van het sympathische en parasympathische zenuwstelsel
  • Beschrijf de organisatie en functie van het sensorisch-somatisch zenuwstelsel

Het perifere zenuwstelsel (PNS) is de verbinding tussen het centrale zenuwstelsel en de rest van het lichaam. Het CZS is als de krachtcentrale van het zenuwstelsel. Het creëert de signalen die de functies van het lichaam regelen. De PNS is als de draden die naar individuele huizen gaan. Zonder die "draden" zouden de signalen die door het CZS worden geproduceerd het lichaam niet kunnen controleren (en zou het CZS ook geen zintuiglijke informatie van het lichaam kunnen ontvangen).

Het PNS kan worden opgesplitst in het autonome zenuwstelsel, dat lichaamsfuncties regelt zonder bewuste controle, en het sensorisch-somatische zenuwstelsel, dat sensorische informatie van de huid, spieren en sensorische organen naar het CZS verzendt en motorische commando's van de CNS naar de spieren.

Autonoom zenuwstelsel

Visuele verbinding

Welke van de volgende beweringen is onjuist?

  1. Het parasympathische pad is verantwoordelijk voor het rusten van het lichaam, terwijl het sympathische pad verantwoordelijk is voor de voorbereiding op een noodsituatie.
  2. De meeste preganglionaire neuronen in het sympathische pad vinden hun oorsprong in het ruggenmerg.
  3. Het vertragen van de hartslag is een parasympathische reactie.
  4. Parasympathische neuronen zijn verantwoordelijk voor het afgeven van noradrenaline op het doelorgaan, terwijl sympathische neuronen verantwoordelijk zijn voor het afgeven van acetylcholine.

Het autonome zenuwstelsel dient als het relais tussen het CZS en de interne organen. Het regelt de longen, het hart, de gladde spieren en de exocriene en endocriene klieren. Het autonome zenuwstelsel bestuurt deze organen grotendeels zonder bewuste controle, het kan continu de condities van deze verschillende systemen monitoren en indien nodig veranderingen doorvoeren. Signalering naar het doelweefsel omvat gewoonlijk twee synapsen: een preganglionische neuron (afkomstig uit het CZS) synapsen naar een neuron in een ganglion die op zijn beurt synapsen op het doelorgaan, zoals geïllustreerd in figuur 35.26. Er zijn twee afdelingen van het autonome zenuwstelsel die vaak tegengestelde effecten hebben: het sympathische zenuwstelsel en het parasympathische zenuwstelsel.

Sympathisch zenuwstelsel

Het sympathische zenuwstelsel is verantwoordelijk voor de "vecht- of vluchtreactie" die optreedt wanneer een dier in een gevaarlijke situatie terechtkomt. Een manier om dit te onthouden is door te denken aan de verrassing die een persoon voelt wanneer hij een slang tegenkomt ("slang" en "sympathiek" beginnen beide met "s"). Voorbeelden van functies die worden gecontroleerd door het sympathische zenuwstelsel zijn een versnelde hartslag en een geremde spijsvertering. Deze functies helpen het lichaam van een organisme voor te bereiden op de fysieke belasting die nodig is om te ontsnappen aan een potentieel gevaarlijke situatie of om een ​​roofdier af te weren.

De meeste preganglionaire neuronen in het sympathische zenuwstelsel vinden hun oorsprong in het ruggenmerg, zoals geïllustreerd in figuur 35.27. De axonen van deze neuronen geven acetylcholine af op postganglionische neuronen in sympathische ganglia (de sympathische ganglia vormen een keten die zich uitstrekt langs het ruggenmerg). De acetylcholine activeert de postganglionische neuronen. Postganglionaire neuronen geven vervolgens noradrenaline af aan de doelorganen. Zoals iedereen die ooit haast heeft gevoeld voor een grote test, toespraak of atletisch evenement kan bevestigen, zijn de effecten van het sympathische zenuwstelsel behoorlijk doordringend. Dit komt zowel doordat één preganglionische neuron synapsen maakt op meerdere postganglionische neuronen, waardoor het effect van de oorspronkelijke synaps wordt versterkt, en omdat de bijnier ook noradrenaline (en het nauw verwante hormoon epinefrine) in de bloedbaan afgeeft. De fysiologische effecten van deze noradrenalineafgifte zijn onder meer het verwijden van de luchtpijp en de bronchiën (waardoor het dier gemakkelijker kan ademen), het verhogen van de hartslag en het verplaatsen van bloed van de huid naar het hart, de spieren en de hersenen (zodat het dier kan denken en rennen). ). De kracht en snelheid van de sympathieke reactie helpt een organisme gevaar te vermijden, en wetenschappers hebben bewijs gevonden dat het ook LTP kan verhogen, waardoor het dier zich de gevaarlijke situatie kan herinneren en deze in de toekomst kan vermijden.

Parasympathisch zenuw stelsel

Terwijl het sympathische zenuwstelsel wordt geactiveerd in stressvolle situaties, stelt het parasympathische zenuwstelsel een dier in staat om te "rusten en te verteren". Een manier om dit te onthouden is om te denken dat tijdens een rustige situatie zoals een picknick, het parasympathische zenuwstelsel de controle heeft (“picknick” en “parasympathisch” beginnen beide met “p”). Parasympathische preganglionische neuronen hebben cellichamen in de hersenstam en in het sacrale (naar beneden) ruggenmerg, zoals weergegeven in figuur 35.27. De axonen van de preganglionische neuronen geven acetylcholine af op de postganglionische neuronen, die zich over het algemeen zeer dicht bij de doelorganen bevinden. De meeste postganglionaire neuronen geven acetylcholine af aan de doelorganen, hoewel sommige stikstofmonoxide afgeven.

Het parasympathische zenuwstelsel reset de orgaanfunctie nadat het sympathische zenuwstelsel is geactiveerd (de gewone adrenalinestoot die u voelt na een 'vecht-of-vlucht'-gebeurtenis). Effecten van de afgifte van acetylcholine op de doelorganen zijn onder meer het vertragen van de hartslag, een verlaagde bloeddruk en het stimuleren van de spijsvertering.

Sensorisch-somatisch zenuwstelsel

Het sensorisch-somatische zenuwstelsel bestaat uit craniale en spinale zenuwen en bevat zowel sensorische als motorische neuronen. Sensorische neuronen zenden sensorische informatie van de huid, skeletspieren en sensorische organen naar het CZS. Motorneuronen zenden berichten over de gewenste beweging van het CZS naar de spieren om ze te laten samentrekken. Zonder zijn sensorisch-somatische zenuwstelsel zou een dier geen informatie over zijn omgeving kunnen verwerken (wat het ziet, voelt, hoort, enzovoort) en zou het geen motorische bewegingen kunnen beheersen. In tegenstelling tot het autonome zenuwstelsel, dat twee synapsen heeft tussen het CZS en het doelorgaan, hebben sensorische en motorneuronen slechts één synaps: het ene uiteinde van het neuron bevindt zich bij het orgaan en het andere maakt rechtstreeks contact met een CZS-neuron. Acetylcholine is de belangrijkste neurotransmitter die vrijkomt bij deze synapsen.

Mensen hebben 12 hersenzenuwen, zenuwen die uit de schedel (schedel) komen of deze binnenkomen, in tegenstelling tot de spinale zenuwen, die uit de wervelkolom komen. Elke hersenzenuw krijgt een naam, die in figuur 35.28 is weergegeven. Sommige hersenzenuwen geven alleen sensorische informatie door. De reukzenuw verzendt bijvoorbeeld informatie over geuren van de neus naar de hersenstam. Andere hersenzenuwen geven bijna uitsluitend motorische informatie door. De oculomotorische zenuw regelt bijvoorbeeld het openen en sluiten van het ooglid en sommige oogbewegingen. Andere hersenzenuwen bevatten een mix van sensorische en motorische vezels. Zo speelt de glossofaryngeale zenuw een rol bij zowel smaak (sensorisch) als slikken (motorisch).

Spinale zenuwen brengen sensorische en motorische informatie over tussen het ruggenmerg en de rest van het lichaam. Elk van de 31 spinale zenuwen (bij mensen) bevat zowel sensorische als motorische axonen. De cellichamen van sensorische neuronen zijn gegroepeerd in structuren die dorsale wortelganglia worden genoemd en worden weergegeven in figuur 35.29. Elk sensorisch neuron heeft één uitsteeksel - met een sensorische receptor die eindigt in de huid, spieren of sensorische organen - en een andere die synapsen maakt met een neuron in het dorsale ruggenmerg. Motorneuronen hebben cellichamen in de ventrale grijze stof van het ruggenmerg die door de ventrale wortel naar de spieren uitsteken. Deze neuronen worden meestal gestimuleerd door interneuronen in het ruggenmerg, maar worden soms direct gestimuleerd door sensorische neuronen.


Zintuiglijke activiteiten voor de zomer

Je kunt ook mijn Sensory Fun Pinterest-bord volgen voor meer geweldige ideeën.

Zoals wat je leest? Deel het!

DISCLAIMER INHOUD: Heather Greutman is een gecertificeerde ergotherapie-assistent.
Alle informatie op de Website is alleen voor informatieve doeleinden en is geen vervanging voor medisch advies van een arts of uw kinderarts. Raadpleeg een medische professional als u vermoedt dat uw kind medische of ontwikkelingsproblemen heeft. De informatie op de Websites vervangt niet de relatie tussen therapeut en cliënt in een één-op-één behandelsessie met een geïndividualiseerd behandelplan op basis van hun professionele evaluatie. De informatie die op de Website wordt verstrekt, wordt geleverd "zoals ze is", zonder enige verklaring of garantie, expliciet of impliciet.

Vertrouw niet op de informatie op de Website als alternatief voor het advies van uw medische professional of zorgverlener. U mag het zoeken van medisch advies nooit uitstellen, medisch advies negeren of medische behandeling stopzetten als gevolg van enige informatie die op de Website wordt verstrekt. Alle medische informatie op de Website is alleen voor informatieve doeleinden.

Alle activiteiten die op de website worden beschreven, zijn ontworpen om te worden voltooid onder toezicht van een volwassene. Gebruik uw eigen oordeel met uw kind en geef geen voorwerpen die verstikkingsgevaar kunnen opleveren voor jonge kinderen. Laat een kind nooit onbeheerd achter tijdens deze activiteiten. Houd rekening met en volg alle leeftijdsaanbevelingen voor alle producten die bij deze activiteiten worden gebruikt. Growing Hands-On Kids is niet aansprakelijk voor enig letsel bij het repliceren van een van de activiteiten op deze blog.

UW VERANTWOORDELIJKHEID De website is uitsluitend voor informatieve doeleinden ontwikkeld. U begrijpt en gaat ermee akkoord dat u volledig verantwoordelijk bent voor uw gebruik van de informatie op de Website. Growing Hands-On Kids geeft geen verklaringen, garanties of garanties. U begrijpt dat de resultaten van persoon tot persoon kunnen verschillen. Growing Hands-On Kids aanvaardt geen verantwoordelijkheid voor fouten of weglatingen die op de Website kunnen voorkomen.


Het lichaam in kaart brengen

Gelukkig is het zenuwstelsel heel goed in kaart gebracht. Hierdoor kan het snel lokaliseren waar op het lichaam iets je aanraakt. Wanneer iets de huid raakt, worden de receptoren onder dat deel van de huid actiever. Deze toename in activiteit vertelt het zenuwstelsel dat er contact is geweest in een specifiek deel van de huid. Maar er gebeurt ook iets anders. Deze receptoren sturen een signaal naar alle andere receptoren eromheen. Dit signaal remt of verlaagt het afvuren van deze omringende receptoren. Hierdoor kan het zenuwstelsel precies bepalen welk deel van je lichaam wordt aangeraakt.

Receptoren die aanraking voelen, bevinden zich over het hele lichaam. Maar het aantal receptoren op elke locatie is anders, en daarom hebben sommige delen van het lichaam meer dan andere. Dit verschil in receptorgetal beïnvloedt het vermogen om aanraking te voelen. Een deel van de huid met een groter aantal receptoren is beter in staat om aanraking te voelen en te lokaliseren. In gevoelige gebieden kan een persoon bijvoorbeeld twee kleine voorwerpen voelen die de huid raken (zoals de twee punten van een nietje) in plaats van te denken dat het slechts een enkel voorwerp is. Wetenschappers noemen dit de tweepuntsdiscriminatietest. U kunt dit kleine experiment zelf uitproberen om te zien welke delen van het lichaam gevoeliger zijn voor aanraking.

Verschillende delen van het lichaam kunnen aanraking beter lokaliseren. Deze gebieden hebben een hogere dichtheid van aanraakreceptoren. Klik voor meer details.

Gebieden met meer receptoren bevinden zich op plaatsen die mensen vaak gebruiken om de wereld te verkennen, zoals de handen, voeten en het gezicht. Andere gebieden, zoals de rug en dijen, kunnen ook aanraking voelen. Maar omdat mensen deze lichaamsdelen niet vaak gebruiken om te communiceren met objecten in de omgeving, zijn er minder receptoren in deze regio's.


Het menselijk lichaam heeft verschillende organen. Deze organen kunnen hun functies niet zelfstandig uitvoeren. Om de homeostase voor de normale fysiologie van het menselijk lichaam te handhaven, moeten functies van deze organen/orgaansystemen in ons lichaam op elkaar worden afgestemd, zodat ze goed kunnen werken.

Onderwerp 1 Zenuwstelsel: een overzicht

Coördinatie is het proces waarbij twee of meer organen op elkaar inwerken en de functies van elkaar aanvullen. Aan de andere kant is integratie een proces dat ervoor zorgt dat twee of meer organen als een functionele eenheid in harmonie werken.

Wanneer we bijvoorbeeld sporten, zien we een significante toename van de ademhaling, hartslag, bloedstroom, zweten, enz. organen, als we stoppen met trainen, zien we dat de toegenomen activiteiten van longen, hart, zenuwen, nieren, spieren, enz., geleidelijk weer normaal worden. Zo worden tijdens het sporten functies van verschillende organen van het lichaam gecoördineerd en geïntegreerd.

Bij hogere dieren (inclusief de mens) zijn twee soorten systemen ontwikkeld voor de controle, coördinatie en integratie, d.w.z. het zenuwstelsel en het endocriene systeem. Het zenuwstelsel biedt een georganiseerd netwerk van punt-naar-punt verbindingen voor snelle neurale coördinatie. Het endocriene systeem zorgt voor chemische integratie via hormonen.

Neurale systeem
Het neurale systeem is het controlesysteem van het lichaam dat bestaat uit zeer gespecialiseerde cellen die neuronen worden genoemd. De sensorische neuronen detecteren en ontvangen informatie van verschillende zintuigen (receptoren) in de vorm van stimuli en geven de stimuli door aan het centrale neurale systeem (CZS) via sensorische zenuwvezels. In het CNS wordt informatie verwerkt en wordt een conclusie getrokken.

De conclusie wordt via motorische zenuwen naar verschillende organen (effectoren) gestuurd. Deze effectoren tonen vervolgens de respons dienovereenkomstig.

Het neurale of zenuwstelsel is aanwezig in de meeste meercellige dieren. De complexiteit neemt toe van lagere naar hogere dieren.
Ongewervelde dieren hebben een relatief eenvoudiger zenuwstelsel dan de gewervelde dieren.

Menselijk neuraal systeem
Het hele zenuwstelsel van de mens is afgeleid van embryonaal ectoderm.
Het menselijke neurale systeem is verdeeld in twee delen:
(i) het centrale neurale systeem (CZS)
(ii) het perifere neurale systeem (PNS)
Het CZS omvat de hersenen en het ruggenmerg en is de plaats van informatieverwerking en controle.
Het PZS omvat alle zenuwen van het lichaam die met het CZS (hersenen en ruggenmerg) zijn verbonden.

De zenuwvezels van het PNS zijn van twee soorten:
(a) Afferente vezels Ze zenden impulsen van weefsels/organen naar het CZS.
(b) Efferente vezels Ze zenden regulerende impulsen van het CZS naar de betrokken perifere weefsels/organen.
Het PNS is verdeeld in twee divisies, namelijk het somatische neurale systeem en het autonome neurale systeem.

Het somatische neurale systeem geeft impulsen door van het CZS naar de skeletspieren, terwijl het autonome neurale systeem impulsen van het CZS doorgeeft aan de onwillekeurige organen en gladde spieren van het lichaam.
Het autonome neurale systeem wordt verder ingedeeld in sympathisch neuraal systeem en parasympathisch neuraal systeem.

Neuron (structurele en functionele eenheid van neuraal systeem)
Neuronen zijn de langste cellen in het lichaam. Het menselijk zenuwstelsel heeft ongeveer 100 miljard neuronen. De meeste neuronen komen voor in de hersenen. Volledig gevormde neuronen delen nooit en blijven gedurende het hele leven in interfase.

Een neuron is een microscopische structuur die bestaat uit drie hoofdonderdelen:
1. Cellichaam (Cyton of Soma)
Net als een typische cel bestaat het uit cytoplasma, kern en celmembraan. Het cytoplasma heeft typische celorganellen zoals mitochondriën, Golgi-apparaat, ruw endoplasmatisch reticulum, ribosomen, lysosomen, bepaalde granulaire lichamen, neurofibrillen, neurotubuli en Nissl-korrels.
Aanwezigheid van neurofibrillen en Nissl-korrels is het kenmerk van alle neuronen. Neurofibrillen spelen een rol bij de overdracht van impulsen.

2. Dendrieten (Dendrons)
Dendrieten zijn meestal kortere, taps toelopende en veel vertakte processen die uit het cellichaam steken. Ze bevatten ook de korrels van Nissl en kunnen één tot meerdere in aantal zijn.
Ze geleiden zenuwimpulsen naar het cellichaam en worden afferente processen (ontvangende processen) genoemd.

3. Axon
Axon is een enkel, meestal zeer lang proces van uniforme dikte. Het deel van het cyton van waaruit het axon ontstaat, wordt axonheuvel genoemd (het meest gevoelige deel van het neuron).

Het axon bevat neurofibrillen en neurotubuli, maar heeft geen Nissl-korrels, celorganellen en granulaire lichamen. Het axon eindigt (distaal uiteinde) in een groep takken, de terminale arborisatie (axonterminals).
Wanneer terminale arborisaties van het axon de dendrieten van een ander neuron ontmoeten om een ​​synaps te vormen, eindigt elke tak als een bolachtige structuur, synaptische knoppen genaamd, die mitochondriën en secretoire blaasjes bevatten (bevattende chemicaliën die neurotransmitters worden genoemd). De axonen zenden zenuwimpulsen weg van het cellichaam naar een synaps of naar een neuromusculaire junctie.

Er zijn twee soorten axonen:
A. gemyeliniseerd
In gemyeliniseerde zenuwvezels vormen Schwann-cellen een myelineschede rond het axon. De openingen tussen twee aangrenzende myeline-omhulsels worden knooppunten van Ranvier genoemd. Gemyeliniseerde zenuwvezels worden gevonden in craniale en spinale zenuwen.

B. Niet-gemyeliniseerd
In niet-gemyeliniseerde zenuwvezels vormt de Schwann-cel geen myelineschede rond het axon en zijn ze zonder knopen van Ranvier. Ze worden vaak aangetroffen in autonome en somatische neurale systemen.

Soorten neuronen op basis van structuur
Op basis van het aantal axonen en dendrieten zijn de neuronen verdeeld in drie typen:
(i) Multipolaire neuronen Deze neuronen hebben verschillende dendrieten en een axon. Ze worden gevonden in de hersenschors.
(ii) Bipolaire neuronen Deze neuronen hebben één dendriet en één axon. Ze zijn aanwezig in het netvlies van het oog.
(iii) Unipolaire neuronen Deze neuronen hebben een cellichaam met slechts één axon. Deze worden meestal gevonden in het embryonale stadium.

Belangrijkste eigenschappen van neuraal weefsel

Het neurale weefsel heeft twee eigenschappen:
(a) Prikkelbaarheid Het is het vermogen van zenuwcellen om een ​​elektrische impuls te genereren als reactie op een stimulus door het normale potentiaalverschil over hun plasmamembraan te veranderen.
(b) Geleidbaarheid Het is het vermogen van zenuwcellen om de elektrische impuls snel als een golf over te brengen vanaf de plaats van oorsprong langs hun lengte in een bepaalde richting.

Functies van het neuraal systeem
Het zenuwstelsel heeft de volgende belangrijke functies:
(i) Controle en coördinatie Het zenuwstelsel controleert en coördineert de werking van alle delen van het lichaam, zodat het als een geïntegreerde eenheid functioneert. Dit wordt bereikt door drie overlappende processen, namelijk sensorische input, integratie en motorische output.

(ii) Geheugen Zenuwstelsel slaat de indrukken van eerdere stimuli op en haalt deze indrukken in de toekomst op (herinnert zich). Deze indrukken worden de ervaringen of herinnering genoemd.

(iii) Homeostase Het zenuwstelsel helpt bij het in stand houden van de interne omgeving van het lichaam, d.w.z. homeostase.

Generatie en geleiding van zenuwimpulsen
Zenuwimpuls is een golf van bio-elektrische/elektrochemische verstoring die langs een neuron gaat tijdens geleiding van een excitatie.
Impulsgeleiding is afhankelijk van:
(i) Permeabiliteit van axonmembraan (axolemma).
(ii) Osmotisch evenwicht (elektrische equivalentie) tussen het axoplasma en de extracellulaire vloeistof (ECF) die buiten het axon aanwezig is.
Het genereren van een zenuwimpuls is de tijdelijke omkering van het rustpotentieel in het neuron.

Het gebeurt in de volgende drie stappen:
Polarisatie (rustpotentiaal)
In een rustende zenuwvezel (een zenuwvezel die geen impuls geleidt), bevat het axoplasma (neuroplasma van axon) in het axon een hoge concentratie K+ en negatief geladen eiwitten en een lage concentratie Na+.
(i) Daarentegen bevat de vloeistof buiten het axon een lage concentratie K+ en een hoge concentratie Na+ en vormt zo een concentratiegradiënt.

(ii) Deze ionische gradiënten over het rustmembraan worden in stand gehouden door het actieve transport van ionen door de natrium-kaliumpomp, die 3Na+ naar buiten en 2K+ naar binnen (in de cel) transporteert.

(iii) Als resultaat bezit het buitenoppervlak van het axonale membraan een positieve lading, terwijl het binnenoppervlak negatief geladen wordt en daarom gepolariseerd is.

(iv) Het elektrische potentiaalverschil over het rustende plasmamembraan wordt de rustpotentiaal genoemd. De toestand van het rustmembraan wordt gepolariseerde toestand genoemd.

Depolarisatie (Actiepotentiaal)
Wanneer een stimulus van voldoende sterkte (drempelstimulus) wordt toegepast op een gepolariseerd membraan, wordt de permeabiliteit van het membraan voor Na + -ionen sterk verhoogd op het punt van stimulatie (plaats A).
(i) Dit leidt tot een snelle instroom van Na+ gevolgd door de omkering van de polariteit op die plaats, d.w.z. het buitenoppervlak van het membraan wordt negatief geladen en de binnenkant wordt positief geladen. De polariteit van het membraan op plaats A is dus omgekeerd en zou gedepolariseerd zijn.

(ii) Het elektrische potentiaalverschil over het plasmamembraan op plaats A wordt de actiepotentiaal genoemd, een andere naam voor zenuwimpuls.

(iii) Op aangrenzende plaatsen, bijvoorbeeld plaats B, heeft het membraan (axon) een positieve lading (nog steeds gepolariseerd) op het buitenoppervlak en een negatieve lading op het binnenoppervlak.

(iv) Het gestimuleerde negatief geladen punt aan de buitenkant van het membraan stuurt een elektrische stroom naar het positieve punt ernaast. Dientengevolge vloeit er een stroom op het buitenoppervlak van locatie B naar locatie A, terwijl op het binnenoppervlak stroom vloeit van locatie A naar locatie B.

Dit proces (omkering) herhaalt zich keer op keer en een zenuwimpuls wordt door de lengte van het neuron geleid.

Re-polarisatie
(i) De stijging van de stimulus-geïnduceerde permeabiliteit voor Na+ is van extreem korte duur. Het wordt snel gevolgd door een stijging van de permeabiliteit voor K+.
(ii) Binnen een fractie van een seconde stopt de instroom van Na+ en begint de uitstroom van K+ totdat de oorspronkelijke rusttoestand van de ionenconcentratie is bereikt. Het rustpotentieel wordt dus hersteld op de plaats van excitatie, wat repolarisatie van het membraan wordt genoemd. Hierdoor reageert de vezel weer beter op verdere stimulatie.
(iii) In feite kan het neuron, totdat repolarisatie optreedt, geen andere impuls geleiden. De tijd die nodig is voor deze restauratie wordt de refractaire periode genoemd.

  • Wanneer een impuls langs een gemyeliniseerd neuron reist, vindt depolarisatie alleen plaats in de knopen van Ranvier. Het springt over de myelineschede van de ene knoop naar de andere. Dit proces wordt saltatorische geleiding genoemd.
  • Dit proces verklaart de grotere snelheid van een impuls die langs een gemyeliniseerd neuron gaat dan langs een niet-gemyeliniseerd neuron. Het is tot 50 keer sneller dan de niet-gemyeliniseerde zenuwvezel.
  • Een zenuwimpuls wordt van het ene neuron naar het andere overgedragen via knooppunten die synapsen worden genoemd. Het wordt gevormd door de membranen van een presynaptisch neuron en een postsynaptisch neuron.

Er zijn hoofdzakelijk twee soorten synapsen:
Elektrische synapsen
(i) De membranen van pre- en postsynaptische neuronen bevinden zich zeer dicht bij elkaar (d.w.z. in continuïteit). De continuïteit wordt verzorgd door de gap junction (kleine buisvormige eiwitstructuren) tussen de twee neuronen.

(ii) In elektrische synaps is er minimale synaptische vertraging vanwege de directe stroom van elektrische stroom van het ene neuron naar het andere over deze synapsen.
Impulsoverdracht over een elektrische synaps is dus altijd sneller dan die over een chemische synaps. In dergelijke synapsen lijkt de overdracht van impulsen sterk op impulsgeleiding langs een enkel axon.

(iii) Elektrische synapsen worden zelden in ons systeem gevonden. It is found in cardiac muscle fibres, smooth muscle fibres of intestine and the epithelial cells of lens.

Chemical Synapses
The membranes of pre and post-synaptic neurons are separated by a fluid-filled space called synaptic cleft.
A brief description of the mechanism of synaptic transmission is given below
(i) When an impulse (action potential) arrives at a pre-synaptic knob, calcium ions from the synaptic cleft enter the cytoplasm of the pre-synaptic knob.

(ii) The calcium ions cause the movement of the synaptic vesicles to the surface of the knob.
The synaptic vesicles are fused with the pre-synaptic (plasma membrane and get ruptured (exocytosis) to discharge their contents (neurotransmitter) into the synaptic cleft.

(iii) The neurotransmitter of the synaptic cleft binds with specific protein receptor molecules, present on the post-synaptic membrane.

(iv) This binding action changes the membrane potential of the post-synaptic membrane, opening channels in the membrane and sodium ions to enter the cell. This causes the depolarisation and generation of action potential in the post-synaptic membrane. Thus, the impulse is transferred to the next neuron.

(v) The new potential developed may be either excitatory or inhibitory.

Topic 2 Human Nervous System

The human neural system can be categorised to
(a) Central Nervous System (CNS)
(b) Peripheral Nervous System (PNS)

Central Nervous System (CNS)
It is the integrating and command centre of the nervous system which consists of the brain and spinal cord (as discussed earlier).
Brein
The brain is the central information processing organ of our body and acts as the ‘command and control system’.

It controls the following activities
(i) The voluntary movements and balance of the body.
(ii) Functioning of vital involuntary organs, e.g., Lungs, heart, kidneys, etc.
(iii) Thermoregulation, hunger and thirst.
(iv) Circardian (24 hrs) rhythms of our body.
(u) Activities of several endocrine glands and human behaviour.
(vi) It is also the site for processing of vision, hearing, speech, memory, intelligence, emotions and thoughts.

Plaats
The brain is the anterior most part of the central neural system, which is located in the cranium
(cranial cavity) of the skull.

Protective Coverings of the Brain
It is covered by three membranes or meninges (cranial meninges)
(i) The outermost membrane, the duramater is the tough fibrous membrane adhering close to the inner side of the skull.
(ii) The middle very thin layer called arachnoid membrane (arachnoid mater).
(iii) The innermost membrane, the piamater is thin, very
delicate, which is in contact with the brain tissue.

Opmerking:
The human brain weights from 1200-1400 g. The human neural system has about 100 billion neurons, majority of them occur in the brain.
The human brain is divisible into three parts
(i) Forebrain (ii) Midbrain (iii) Hindbrain

l. The forebrain
It consists of Olfactory lobes The anterior part of the brain is formed by a pair of short club-shaped structures, the olfactory lobes. These are concerned with the sense of smell.
Cerebrum It is the largest and most complex of all the parts of the human brain. A deep cleft divides the cerebrum longitudinally into two halves, which are termed as the left and right cerebral hemispheres connected by a large bundle of myelinated fibres the corpus callosum.

The outer cover of cerebral hemisphere is called cerebral cortex. The cerebral cortex is referred to as the grey matter due to its greyish appearance (as neuron cell bodies are concentrated here).

The cerebral cortex is greatly folded. The upward folds, gyri, alternate with the downward grooves or sulci. Beneath the grey matter there are millions of medullated nerve fibers, which constitute the inner part of the cerebral hemisphere. The large concentration of medullated nerve fibres gives this tissue an opaque white appearance. Hence, it is called the white matter.

Lobes A very deep and a longitudinal fissure, separates the two cerebral hemispheres. Each cerebral hemisphere of the cerebrum is divided into four lobes, i.e., frontal, parietal, temporal and occipital lobes.
In each cerebral hemisphere, there are three types of junctional areas

Sensory areas receive impulses from the receptors and motor areas transmit impulses to the effectors.

Association areas are large regions that are neither clearly sensory nor motor in junction. They interpret the input, store the input and initiate a response in light of similar past experience. Thus, these areas are responsible for complex functions like memory, learning, reasoning and other intersensory associations.
Distction the posterioventral part of forebrain.

Its main parts are as follows
Epithalamus is a thin membrane of non-nervous tissue. It is the posterior segment of the diencephalon.

The cerebrum, wraps around a structure called thalamus, which is a major coordinating center for sensory and motor signalling.

The hypothalamus, that lies at the base of thalamus contains a number of centres, which control body temperature, urge for eating and drinking. It also contains several groups of neurosecretory cells, which secrete hormones called hypothalamic hormones.

The inner parts of cerebral hemispheres and a group of associated deep structures like amygdala, hippocampus, etc., form a complex structure (limbic lobe or limbic system) that are involved in the regulation of sexual behaviour,expression of emotional reactions, e.g„ excitement, pleasure,rage and fear and motivation,

ii. Midbrain
The midbrain is located between the thalamus hypothalamus of the forebrain and pons of the hindbrain. A canal called the cerebral aqueduct passes through, the midbrain.
The dorsal portion of the midbrain mainly consists of two pairs (i.e., four) of rounded swellings (lobes) called corpora quadrigemina.
iii. achterhersenen
The hindbrain consists of
(a) Pons consists of fibre tracts that interconnect different regions of the brain.
(b) Cerebellum is the second largest part of the human brain (means litde cerebrum). It has very
convoluted surface in order to provide the additional space for many more neurons.
(c) Medulla (oblongata) is connected to the spinal cord and contains centres, which control respiration, cardiovascular reflexes and gastric secretions.

  • Midbrain and hindbrain form the brain stem. It is the posterior part of the brain that continues with the spinal cord.
  • Out of the twelve pairs of cranial nerves (in higher vertebrates), ten pairs come from the brain stem.

Ruggengraat
(i) It forms the posterior part of the CNS, running mid-dorsally in the neural canal of the vertebral column. In an adult, the spinal cord is about 42-45 cm long. Its diameter varies at different levels.
(ii) The spinal cord is formed of two types of nervous tissue, i.e., grey matter and white matter.
(iii) The grey matter is surrounded by white matter, which consists of groups of myelinated axons.
(iv) The spinal nerve tracts are divisible into two, ascending (conducting sensory impulses towards brain) and descending (conducting motor impulses from brain).
(v) Spinal cord conducts impulses to and from the brain and controls most of the reflex activities and provides a means of communication between spinal nerves and the brain.

Reflex Action and Reflex Arc

The entire process of response to a peripheral nervous stimulation, that occurs involuntarily, i.e., without conscious effort or thought and requires the involvement of a part of the central nervous system is called a reflex action. The nervous pathway taken by nerve impulses in a reflex action is called reflex arc.

Types of Reflexes
Reflexes are categorised into two
(i) Unconditioned (inborn reflexes and transmitted through heredity) breast feeding and swallowing.
(ii) Conditioned (acquired after birth, i.e., adopted during the course of life time.) e.g., Withdrawl of a body part (like limb) which comes in contact with objects that are extremly hot, cold, pointed or animals that are scary or poisonous.

Mechanism of Reflex Action
(i) The reflex pathway comprises atleast, one afferent (receptor) neuron and one efferent (effector) neuron arranged in a series.
(ii) The afferent neuron receives signal from a sensory organ and transmits the impulse via a dorsal nerve root into the CNS (at the level of spinal cord).

(iii) The efferent neuron then carries signals from CNS to the effector. The stimulus and response in this way forms a reflex arc, e.g., Knee jerk reflex as shown above in the diagram.

Peripheral Nervous System (PNS)
The peripheral nervous system consists of
1. Somatic Neural System (SNS)
2. Autonomic Neural System (SNS)
1. Somatic Neural System
The somatic neural system contains nerves which relay impulses from CNS to skeletal muscles. These can be further categorised into cranial (from brain) and spinal nerves on the basis of their origin.

i.Cranial Nerves
These nerves emerge specifically from the forebrain and brain stem.
Opmerking:

  • Trochlear is smallest and thinnest nerve and possess difficulty in surgical operations.
  • Trigeminal is also called dentist nerve. It is the largest cranial nerve. At its origin it is associated with ‘Gasserian Ganglion’.
  • Facial nerve is associated with geniculate ganglion at its origin.
    Their functions in comparative manner in a nut shell are given below

ii. Spinal Nerves
All spinal nerves are mixed, having sensory and motor fibres in approximately equal numbers. In humans, 31 pairs of spinal nerves are present as Cervical (8 pairs), Thoracic (12 pairs), Lumber (5 pairs), Sacral (5 pairs), Coccygeal (1 pair).

Opmerking:
There are 10 pairs of cranial nerves in fishes and amphibians and 12 pairs in rest of the higher chordates.
There are 10 pairs of spinal nerves found in fishes and amphibians and 31 pairs in humans.
Based on their functions, the nerve fibres of PNS are divided into two groups, i.e., afferent fibres and efferent fibres.
The afferent nerve fibres transmit sensory impulses from tissues/organs to the CNS and form the sensory or afferent pathway. The efferent nerve fibres transmit motor impulses from CNS to the concerned tissues/organs and form the motor or efferent pathways.

2. The Autonomic Neural System (ANS)
The autonomic neural system consists of the sympathetic and parasympathetic nervous system. The former is called thoraco-lumber outflow and the latter is called craniosacral outflow depending upon their origin.

Topic 3 Sensory Reception and Processing

The sensory organs (receptors) enable us to detect all types of changes in the environment and send appropriate signals to the CNS, where all the inputs are processed and analysed. Signals are then sent to different centres of the brain.

The most complex sensory receptors consist of numerous sense cells, sensory neurons and associated accessory structures. For example, eye (sensory organ for vision) and the ear (sensory organ for hearing).

Oog
The organ of sight are a pair of eyes in human.

Position
The eyes are situated in the deep protective bony cavities, called the orbits or eye sockets of the skull.

Parts of an Eye
The adult human eye ball is nearly spherical in structure. It consists of tissues present in three concentric layers
(i) Outermost fibrous layer composed of sclera and cornea.
(ii) Middle layer consists of choroid, ciliary body and iris.
(iii) Innermost layer consists df retina.

Outermost Layer
(i) Sclera is an opaque outermost covering, composed of dense connective tissue that maintains the shape of the eyeball and protects all the inner layers of the eye.
(ii) Cornea is a thin transparent, front part of sclera, which lacks blood vessels but is rich in nerve endings.

Middle Layer
(i) Choroid is a pigmented layer (bluish) present beneath the sclera. It contains numerous blood vessels and nourishes the retina. The choroid layer is thin over the posterior two-thirds of the eye ball, but it becomes, thick in the anterior part to form the ciliary body.

(ii) The eye ball contains a transparent crystalline structure called lens. Ciliary body holds the lens in position, stretching and relaxation of ciliary body changes the focal length of the lens for accomodation.

(iii) Iris forms a pigmented circle of muscular diaphragm attached to the ciliary body in front of the lens. Its pigment gives eye its colour.
The movement of muscle fibres of iris controls the size (diameter) of pupil.

(iv) Pupil is the aperture surrounded by the iris. It contains two types of smooth muscles, circular muscles (sphincters) and radial muscles (dilators) of ectodermal origin.

(v) Sympathetic stimulation causes the radial muscles to contract and the pupil to dilate or get larger. Parasympathetic stimulation causes the circular muscles to contract and the pupil to constrict.

Inner Layer
The inner layer is the retina and it contains three layers of cells from inside to outside, i.e., ganglion cells, bipolar cells and photoreceptor cells.

The photoreceptors or visual cells are of two types, i.e., rods (rod cells) and cones (cone cells). Both of these cells contain light sensitive proteins called the photopigments.

The twilight (scotopic) vision is the function of the rods. These cells contain a purplish-red protein called the rhodopsin (visual purple), which contains a derivative of vitamin-A.

The daylight (photopic) vision and colour vision are functions of cones. There are three types of cones, which possesses characteristic photopigments that respond to red, green and blue lights.

The sensation of different colours are produced by various combinations of these cones and their photopigments. In case of equal stimulation of these cones, a sensation of white light is produced.

Optic Nerves
The optic nerves are connected with the brain. These nerves leave the eye and the retinal blood vessels enter it at a point medial to and slightly above the posterior pole of the eye-ball. Photoreceptor cells (rods and cones) are not present in that region and hence, it is called blind spot, as no image is formed at this spot.

Macula Lutea and Fovea Centralis
At the posterior pole of the eye lateral to the blind spot, there is a small oval, yellowish area of the retina called the macula lutea or yellow spot, which has at its middle a shallow depression, the fovea centralis (fovea).
The fovea is a thinned out portion of the retina where only the cones are densly packed. It is the point where the visual acuity (resolution) is the greatest.

Contents of the Eye
(i) Aqueous Humour The space between the cornea and lens is called the aqueous chamber, which contains a thin watery fluid called aqueous humour.
(ii) Vitreous Humour The space between the lens and retina is called the vitreous chamber, which is filled with a transparent get called the vitreous humour.

Mechanism of Vision
In human eyes, the vision is called binocular vision (i.e., both the eyes can be focused on a common object).
(i) Retina receives light rays (in visible wavelength) through the cornea and lens generate impulses in rods and cones.
(ii) The photosensitive compounds (photopigments) in the human eye are composed of opsin (a protein) and retinal (an aldehyde of vitamin-A).
(iii) The received light induces dissociation of the retinal from opsin resulting in changes in the structures of the opsin. This causes the changes in the permeability of membrane.

As a result, the potential differences are generated in the photoreceptor cells. This produces a signal that generates action potential in the ganglion cells through the bipolar cells.
(iv) These impulses (action potentials) are transmitted by the optic nerves to the visual cortex of the brain.
(v) In brain, neural impulses are analysed and the image formed on the retina is recognised (based on earlier
memory and experience).

Common Diseases
(i) Cataract This is a eye disease generally occur in older people (above 60 years). Lens becomes opaque due to disease or ageing. It leads to blindness. It can be corrected by wearing suitable glasses or by replacing the defective lens with a normal lens from a donor.

(ii) Myopia (near or short sightedness) It occurs due to convexity of lens or longer eye ball, which results in an image of distant objects being formed in front of the retina, and can be corrected by wearing spectables or concave lenses.

(iii) Hypermetropia (far or long sightedness.) The image of nearer object becomes blurred. It is due to image being formed beyond the retina due to eye ball being short or lens being flattened. It can be corrected by wearing convex or convergent lenses.

(iv) Presbiopia It generally occurs after 40 years. The loss of elasticity in the eye lens occurs so that near objects (written or printed words) are not correcdy visible. It can be correct’d by convex/bifocal lenses.

Ear
Ears are a pair of statiocoustic organs meant for both sensory functions, i.e., hearing and maintenance of body balance.

Position
The ears are located on the sides of the head.
In most mammals, the ear is a flap of tissue also called pinna. It is a part of auditory system.

The mammalian ear can be anatomically divided into three major sections
1. External Ear
The external ear consists of pinna and the auditory canal (external auditory meatus), which collect sound waves and channel them to tympanic membrane (ear drum) separating the outer ear from the middle ear.
The auditory canal leads inwards and extends upto the tympanic membrane (the ear drum).

There are very fine hairs and wax-secreting sebaceous glands in the skin of the pinna and the meatus. The tympanic membrane is composed of connective tissues covered with skin outside and with mucus membrane inside.

2. Middle Ear
The middle ear contains three ossicles called malleus (hammer), incus (anvil) and stapes (stirr-up), which are attached to one another in a chain-like fashion.
The malleus is attached to the tympanic membrane and the stapes is attached to the oval window (a membrane beneath the stapes) of cochlea.

These ossicles increase the efficiency of transmission of sound waves to the inner ear.

The middle ear also opens into the Eustachian tube, which connects with the pharynx and maintains the pressure on either sides of the ear drum. It also enables you to ‘pop’ your ears when you change altitude.

3. Inner Ear
The inner ear consist of a labyrinth of fluid-filled chambers within the temporal bone of the skull. The labyrinth consists of two parts the bony and membranous labyrinths. The bony labyrinth is a series of channels. Inside the channels, membranous labyrinth lies, which is surrounded by a fluid called perilymph.

The membranous labyrinth is filled with a fluid called endolymph. The coiled portion of the labyrinth is called cochlea.
The membranes constituting cochlea (the Reissner’s and basilar), divide the bony labyrinth into two large canals, i.e., an upper vestibular canal (scala vestibuli) and a lower tympanic canal (scala tympani).

These (both) canals are separated by a small cochlear duct called scala media. The vestibular and tympanic canals contain and the cochlear duct is filled with endolymph.

At the base of the cochlea, the scala vestibuli ends at the oval window while, the scala tympani terminates at the round window, which opens to the middle ear.

Organ of Corti
The floor of the cochlear duct, the basilar membrane bears the organ of Corti. It contains the mechanoreceptors of the ear. The hair cells are present in rows on the internal side of the organ of Corti, that act as auditory receptors. The basal end of the hair cell is in close contact with the afferent nerve fibres.

A large number of processes called stereo cilia are projected from the apical part of each hair cell. Above the rows of hair cells is a thin elastic membrane called tectorial membrane.

Vestibular Apparatus
(i) The inner ear also contains a complex system called vestibular apparatus (located above the cochlea). It is composed of three semicircular canals and the otolith organ consisting of the saccule and utricle.

(ii) Each semicircular canal lies in a different plane at right angles to each other. The membranous canals are suspended in the perilymph of the bony canals. The base of canals is swollen and is called ampulla, which contains a projecting ridge called crista ampullaris, which has hair cells.

(iii) The saccule and utricle contain a projecting ridge called macula. The crista and macula are the specific receptors of the vestibular apparatus responsible for the maintenance of balance of the body and posture.

Mechanisms of Hearing
(i) Sound waves from the environment are received by the external ear and it directs them to the ear drum.
(ii) The ear drum vibrates due to sound waves and the vibrations are send to oval window through the ear ossicles (malleus, incus and stapes).
(iii) The vibrations are passed through the oval window on to the fluid of the cochlea, where they generate waves in the lymph.
(iv) The waves in the lymph induce a ripple in the basilar membrane.

(v) These movements of the basilar membrane bend the hair cells, pressing them against the tectorial membrane. Due to this, the nerve impulses are generated in the associated afferent neurons. These impulses are transmitted by the afferent fibres via auditory nerves to the auditory cortex of the brain, where the impulses are analysed and the sound is recognised.

Common Diseases
(i) Meniere’s Syndrome It is a hearing loss due to pathological distension of membranous labyrinth.
(ii) Eustachitis It occurs due to inflammation of Eustachian tube.
(iii) Tympanitis It is due to inflammation of ear drum.
(iv) Otalgia Pain occurs in ear.
(v) Otitis media Acute infection in middle ear.


Human Senses

A sense is a physiological capacity of organisms that provides data for perception. The senses and their operation, classification, and theory are overlapping topics studied by a variety of fields, most notably neuroscience, cognitive psychology (or cognitive science), and philosophy of perception. The nervous system has a specific sensory nervous system, and a sense organ, dedicated to each sense.

Humans have a multitude of senses. Sight (vision), hearing (audition), taste (gustation), smell (olfaction), and touch (somatosensation) are the five traditionally recognized senses. The ability to detect other stimuli beyond those governed by these most broadly recognized senses also exists, and these sensory modalities include temperature (thermoception), kinesthetic sense (proprioception), pain (nociception), balance (equilibrioception), vibration (mechanoreception), and various internal stimuli (e.g. the different chemoreceptors for detecting salt and carbon dioxide concentrations in the blood). However, what constitutes a sense is a matter of some debate, leading to difficulties in defining what exactly a distinct sense is, and where the borders between responses to related stimuli lay. Dit proces heet sensory transduction.

There are two broad types of cellular systems that perform sensory transduction. In one, a neuron works with a sensory receptor, a cell, or cell process that is specialized to engage with and detect a specific stimulus. Stimulation of the sensory receptor activates the associated afferent neuron, which carries information about the stimulus to the central nervous system. In the second type of sensory transduction, a sensory nerve ending responds to a stimulus in the internal or external environment: this neuron constitutes the sensory receptor itself. Free nerve endings can be stimulated by several different stimuli, thus showing little receptor specificity. For example, pain receptors in your gums and teeth may be stimulated by temperature changes, chemical stimulation, or pressure.


Sensory Motor Activities

The foundation of growth, development, and learning in a child starts with sensory and motor interaction with the world. The brain is built from the bottom up and this starts with movement and sensory exploration. Sensory stimulation and feedback drive the brain, but the motor system drives sensory stimulation—you can’t have one without the other. This is at the core of everything we do at Brain Balance Achievement Centers. It is crucial to improve motor skills, sensory detection, and processing before any higher learning, behavioral or academic changes can truly happen.

Motor Skills

In almost every case, children who have been assessed with a developmental deficit in one or more areas are the kids who struggle with learning or behavioral issues. Invariably, these kids are the ones with inadequately developed sensory and motor systems. We often see they are uncoordinated, clumsy, and awkward with their gait. Motor activities involve a number of different skills, including:

  • Muscle tone, strength, and coordination
  • Rhythm and timing
  • Bilateral coordination
  • Gross and fine-motor skills
  • Primitive and postural reflexes
  • Eye-muscle balance and coordination
  • Vestibular balance and posture

Sensory Skills

Much like underdeveloped motor skills, the same applies when there are atypical sensory deficits — smell, touch, vision, hearing, and balance. No sensory function works in isolation. All the senses are dependent on other sensory functions, which are dependent on a baseline and acceptable level of development. Engaging our senses is a powerful way to engage our brain. At Brain Balance we engage the senses:

  • Smell
  • Aanraken
  • Vestibular (inner ear)
  • Proprioception (the ability to know where one’s body is in space)
  • Balance and spatial perception

At Brain Balance Achievement Centers, we assess all of these skills with standardized and accepted testing and we quantify them by grade, age, or functional level. Our program then works to integrate sensory input and strengthen motor skills through the frequency and duration of activities.


Sensory

Sensory integration is the process by which we receive information through our senses, organize this information, and use it to participate in everyday activities.

An example of sensory integration is:

  • Baby smelling food as they bring it to their mouth
  • Tasting the food
  • Feeling the texture of the food
  • Determining what this food is and if they want more

Did You Know There Are 7 Senses?

You read that right! Most people think there are just 5 senses, but there are actually 7! So what are the 7 senses?

  • Sight (Vision)
  • horen (Auditory)
  • Smell (Olfactory)
  • Taste (Gustatory)
  • Aanraken (Tactile) (Movement): the movement and balance sense, which gives us information about where our head and body are in space. Helps us stay upright when we sit, stand, and walk.
  • Proprioception (Body Position): the body awareness sense, which tells us where our body parts are relative to each other. It also gives us information about how much force to use, allowing us to do something like crack an egg while not crushing the egg in our hands.

So how does this all come together? Here&rsquos an example of sensory integration while playing baseball:

Imagine you&rsquore playing baseball and you&rsquore up to bat. You use your vestibular sense to take your batting stance, and proprioception to sense where your hands are, where your feet are, and how you should swing to make contact with the ball. You then see the ball come closer to you and you swing. You hear the ball crack against the bat and you know you&rsquove hit it, so you begin to run! You continue to listen and look as you see the other players scrambling to get the ball and tag you out. You can see you&rsquore getting closer to first base, but so is the ball, so you decide to slide. As you slide, you balance your body extend your arms because you&rsquore aware of their position and that they will reach the base first and feel to know when the base is against your fingertips. It may be a little unpleasant to taste and smell the dirt as you slide, but your senses confirm you&rsquove made it!

Sensory Milestones

When does sensory development begin?

Very early on! In fact, some sensory development, like sense of smell, begins in utero.

What sensory integration milestones should my child be reaching?

As your child grows and develops, they should achieve new sensory milestones. From visual tracking, to reaching for new toys, to putting objects in their mouth (yes, that&rsquos typical!), baby will keep engaging their senses to learn about the world around them.

Learn all of the sensory milestones through 18 months here!

Watch some of these early sensory milestones, which baby will reach around 0-3 months:

Sensory Activities

Keeping their senses engaged through everyday activities

We&rsquove got some great ideas for your little one, from birth to 18 months.

What to Watch For

Some children have difficulties receiving and processing incoming sensations. Some signs of a sensory issue include:

  • Overly sensitive or under reactive to touch, movement, sights, or sounds
  • Unusually high or low activity level
  • Easily distracted poor attention to tasks
  • Delays in speech, motor skills, or academic achievement
  • Coordination problems appears clumsy or awkward
  • Poor body awareness
  • Difficulty learning new tasks or figuring out how to play with unfamiliar toys
  • Difficulty with tasks that require using both hands at the same time
  • Appears to be disorganized most of the time
  • Difficulty with transitions between activities or environments
  • Immature social skills
  • Impulsivity or lack of self-control
  • Difficulty calming self once &ldquowound up&rdquo

What to do if you suspect a delay

Each child reacts to sensory information differently. Sensory issues are very complex because a child's sensory system could be a mixture of over reactive, under reactive, or actively engaged.

If you suspect an issue, contact a healthcare provider to share your concerns. Everyday tasks can become difficult for a child who processes sensory information differently, so it&rsquos best to connect with a professional who can help you understand your child&rsquos sensory integration.

Bronnen

Mailloux Z & Smith Roley S. Sensory Integration Development and Early Signs of Difficulties. July 2013.


150 Sensory Learning Ideas

There are many options for home learning packs and ideas for children who can access worksheets and online teaching resources. Sensory learners need sensory learning ideas. Preferably simple and free ones. This list of 150 (ish) ideas should give you some ideas to try at home, EYFS settings and classrooms. You may also like our post on Scavenger hunts for children at home.

If you really liked this post please consider sharing it on Twitter or Facebook. If you are feeling really generous please consider buying something from our wish list. It will all be used for the pupils at my school for sensory sessions.

Proprioceptive Sensory Learning Activities

Balance walk along masking tape on floor:

Tight hugs administered by a trusted adult.

  • Wall pushes
  • Burpees
  • Push ups
  • Hand Squeezes
  • Superhero poses
  • Animal Walk – Based on our sensory trail
  • Bear stretch
  • Owl Swoop

Follow the light/Follow the sound – The child’s whole head/body follows the movement of a torch

Vestibular Sensory Learning Activities

Sway in time with chill out music

Spinning (10 seconds in each direction)

Auditory Sensory Learning Activities

(you can link this to a “What’s in the bag” game)

Guess the song intro – Use favourite cartoon theme tunes. A CBeebies video playlist here.

Follow a drum beat – use biscuit tin or saucepan with wooden spoon

Discrimination Sound Game make a sound and see if the child can work out if it is:

Visual Sensory Learning Activities

  • Shadow Puppet Play
  • Make numbers with your fingers
  • Guess animals from silhouette
  • Tray and guess shapes from silhouette
  • Guess book characters from silhouette (Gruffalo etc)
  • Put into tupperware and retrieve/Watch
  • Create a light table.

Find items of interest in a picture/Find self in pictures

Pile and knock down boxes/tower building

Pull colourful fabric slowly from a bag

Tactile Sensory Learning Activities

  • Squeeze
  • Throw/roll into bucket
  • Different textured balls – Wrap in paper, cling film, tin foil
  • Roll from head to toe and back
  • Stuiteren
  • Roll in playdough to make patterns
  • Splat into paint and roll/throw onto paper

Touch and Texture Sensory Learning Ideas

Put objects in a box and feel/guess

Tearing paper (either to glue onto something, or just to tear up)

Sponges- Get out bowls and a sponge to transfer water from one bowl to the other.

Tin foil sculpting or squishing

Sand art – glue and sand and glitter

Fizzy water play (bath bombs)

Water play – using bottles, sprays and tubes.

Earth, sand and water trays – Classic “We’re going on a bear hunt” sensory activity

Hay play – hide items in hay or straw (allergies allowing)

Fine Motor Sensory Learning Activities

Use rubber gloves to make dots

Use stick to trace letters/mark making

Cutting with scissors paper, straws

  • Move items into different pots
  • Pick items out of slime
  • Pick items out of water
  • Put items into a pattern
  • Feed the dog
  • Feed toy spiders to a frog
  • Put beads into a bottle
  • Bean number matching game
  • Coloured pom-pom drop

Ice Excavations (freeze objects in ice)

Retrieve items from shaving foam

Hole punch coloured paper then use to blow/for art

Use a pipette to drop liquid watercolours/food colouring onto toilet paper

Use clothes pegs and sort by colour to a “line” of wool

Core Strength Activities

  • Sit ups
  • squats
  • crunches
  • Bicycle kicks
  • Plank
  • Stand on one leg
  • Hop, skip, jump

Body Awareness Sensory Activities

Which hand is hiding the object?

Head, Shoulders, Knees and Toes

Self-Regulation Sensory Ideas For Anxious Children

Breathing activities for anxiety. Find other self-regulation home learning ideas here.

  • Blow out the candle
  • Blow the windmill
  • Smelling a flower
  • Open a window
  • What can you smell game
  • Blow up a balloon
  • Monkey
  • Monster
  • Martian
  • Tense all face muscles
  • Relax all face muscles

Count to 5 with a deep breath

Put beans/dried peas/rice in a balloon

Create a Daisy chain or flower Bouquet

Scavenger Hunts

A sensory garden is great for embedding sensory learning ideas. The suggestions below should be find able in any garden.

  • Snails
  • Gras
  • Leaves
  • Long Stick
  • Short Stick
  • Thick Stick
  • Thin Stick
  • Shiny Stone
  • A flower

We would love to hear your suggestions for simple free sensory learning ideas and activities that you have used. If you have a site that has a demo or resources linked to these ideas let me know and I will add a link to it.

Some of these links are affiliate links and we will earn a small commission to go towards hosting costs if you buy something from amazon (UK only)


Bekijk de video: Biologie examen VMBO TL en GL 2017 eerste tijdvak vraag 36 tm 44 (December 2021).