Prawo Energii WasnychPrawo energii wasnych nerww (Law of Specific Nerve Energies), 1830 :- postrzegamy nie przedmioty lecz sygnay o nich, przekazywane nam przez nerwy- rne rodzaje nerww, kady ma swj rodzaj energii- nerw przekazuje swj rodzaj energii, niezalenie od sposobu pobudzeniaThe same cause, such as electricity, can simultaneously affect all sensory organs, since they are all sensitive to it; and yet, every sensory nerve reacts to it differently; one nerve perceives it as light, another hears its sound, another one smells it; another tastes the electricity, and another one feels it as pain and shock. One nerve perceives a luminous picture through mechanical irritation, another one hears it as buzzing, another one senses it as pain. . . He who feels compelled to consider the consequences of these facts cannot but realize that the specific sensibility of nerves for certain impressions is not enough, since all nerves are sensitive to the same cause but react to the same cause in different ways. . . (Sensation is not the conduction of a quality or state of external bodies to consciousness, but the conduction of a quality or state of our nerves to consciousness, excited by an external cause.)

Pi zmysw

Modalnoci sensoryczne u czowieka

Od receptorw do percepcjiProcesowanie informacji sensorycznejReceptoryObwody i trakty sensorycznePercepcja

Receptorybodziecmiejsce transdukcji lubtransmisji synaptycznejmiejsce powstawania impulsu

Operacje w transdukcji sensorycznej

Potencja receptorowyPotencja receptorowy na przykadzie receptora rozcignicia minia (mechanoreceptora). A. Receptor miniowy (wrzeciono miniowe). Zakoczenia neuronu czuciowego s owinite wok pojedynczych wkien miniowych. Zakoczenia nerwowe reaguj na rozcignicie minia. Mechaniczna deformacja bony komrkowej otwiera kanay jonowe (Na/Ca) i powoduje depolaryzacje bony. B. Grny zapis: potencja receptorowy w aksonie wkna sensorycznego w odpowiedzi na rozciganie o rnej wartoci (AP zablokowane przez TTX). Dolny zapis: amplituda i tempo rozcigania. Pocztkowa depolaryzacja (faza dynamiczna), zaley od tempa i amplitudy rozcigania. Przy staym rozcigniciu, potencja ustala si na staej wartoci zalenej tylko od amplitudy rozcignicia (faza statyczna) C. Zapis patch clamp odpowiedzi pojedynczych kanaw jonowych na rozciganie. Zapis grny: spoczynek, zapisy dolne: podczas rozcigania bony. Dusze otwarcia kanaw powoduj wiksz depolaryzacj.

Kodowanie bodca - impuls receptorowyPotencja receptorowy i czsto odpowiedzi wykazuj (prawie) idealn korelacj.Kodowanie intensywnoci stymulacji w czasie w neuronach czuciowych. Zapisy z lewej: najwiksza odpowiedz pojawia si w w fazie narastania bodca. W fazie statycznej odpowied maleje. Jest to proces adaptacji. Receptory przekazujce powolne i dugotrwae zmiany adaptuj si wolno. Zapisy z prawej: receptory o szybkiej adaptacji odpowiadaj tylko na pocztku i na kocu stymulacji.

Hierarchiczne procesowanie informacjiPodstawowe zasadyDywergencjaKonwergencjaRwnolegoSprzenie zwrotne (feedback)

Topologia poczeWzorce pocze midzy neuronami:ZbienoRozbienoTransmisja seryjna (szeregowa)Transmisja rwnolegaSamosprzeniePobudzajce sprzenie zwrotne dodatnieHamujce sprzenie zwrotne dodatnieSprzenie zwrotne ujemne

Triada synaptyczna: neurony wejciowe (input elements), neurony przekanikowe (relay neuron), interneurony (intrinsic neuron)Triada synaptyczna

MikroobwodyPrzykady triad synaptycznych w obwodach narzdw zmysw. Dominuje transmisja w kanaach rwnolegych (od receptorw do komrek wyjciowych). Oddziaywania poziome zapewniaj neurony wewntrzne.

Skrzypocz (mieczogon )Skrzypocz (Limulus)Czsteczka hemocyjaninyKrew skrzypoczy ma specyficzn waciwo reagowania na toksyny produkowane przez bakterie. W kontakcie z nimi natychmiast wytwarza widoczne goym okiem "agregaty obronne. Dziki temu w cigu kilku sekund wiadomo, czy powierzchnia lub przedmiot potarte krwi skrzypocza s zainfekowane bakteriami oraz jak duo jest tych bakterii. Testy bakteryjne wykonane z krwi skrzypoczy wykorzystywane s m.in. w przemyle kosmicznym.

Hamowanie oboczne lateral inhibitionSkrzypocz (Limulus)A. Oko zoone Limulusa skada si z 800 ommatidiw. Kade ommatidium skada si z 10-15 komrek receptorowych (retinula cell) uoonych wokoo komrki centralnej (eccentric cell). Komrki centralne tworz poczenie wzajemne poczenia hamujce. B. Rozkad odpowiedzi komrek centralnych przy pobudzeniu bodcem schodkowym.

Hamowanie oboczne lateral inhibitionA. Oko Limulusa. B. Odpowiedzi komrek centralnych przy pobudzeniu plamk wiata (trjkty) o duej i maej jasnoci oraz bodcem schodkowym (koa). Rnica pomidzy krzywymi pokazuje wzmacnianie odpowiedzi z jasnej strony i osabianie odpowiedzi z ciemnej strony. Zjawisko hamowania obocznego ma znaczenie we wzmacnianiu kontrastu i rozpoznawaniu wzorcw.

Sie Hermana

Percepcja1. Detekcja bodca (zachowanie progowe receptor threshold, behavior threshold)Ukad do pomiaru minimalnej energii wywoujcej wraenie wzrokowe. Z. Selig Hecht, Simon Shaleri Maurice Henri Pirenne. Energy, Quanta and Vision. The Journal of General Physiology, Vol 25, 819-840 (1942)P renica (pupil)FP punkt patrzenia (fixation point)M - monochromatoryS przesona (shutter)L - lampa- Pojedynczy foton moe pobudzi pojedynczy fotoreceptor w siatkwce czowieka- Jednoczesna aktywacja 7 receptorw jest potrzebna by wiadomie zarejestrowa stymulacj

Percepcja2. Szacowanie siy bodcaPrawo Webera - Fechnerap percepcjak staa eksperymentalnaS bodziecS0- bodziec progowyPrawo Stevensaa - wykadnik

Continuum Exponent (a) Stimulus condition Loudness0.67Sound pressure of 3000 Hz tone Brightness0.5Point sourceBrightness1Point source briefly flashedTaste1.3SucroseTaste1.4SaltTaste0.8SaccharineCold, 1Metal contact on armWarmth1.6Metal contact on armWarmth0.7Irradiation of skin, large areaThermal pain1Radiant heat on skin Pressure on palm1.1Static force on skinMuscle force1.7Static contractionsHeaviness1.45Lifted weights Electric shock3.5Current through fingersAngular acceleration1.45 s rotationDuration1.1White noise stimuli

Prawo Webera Fechnera vs. Prawo Stevensa

Percepcja3. Rozdzielczo przestrzennaDwu punktowa rozdzielczo w rnych obszarach ciaa. Najlepsza rozdzielczo wystpuje na kocach palcw, na wargach i na jzyku.

Percepcja4. Wyodrbnianie cech (feature abstraction lub feature extraction)

Percepcja5. Wyodrbnianie submodalnoci (jakoci)AnalityczneSyntetyczne

Percepcja6. Rozpoznawanie wzorcwPsychologia lub teoria Gestalt: teoria umysu, wg. ktrej postrzegamy wiat caociowo, rwnolegle, analogowo i w sposb samoorganizujcy si.Efekt Gestalt - zdolno zmysw do tworzenia wzorcw, szczeglnie w odniesieniu do wzrokowego rozpoznawania ksztatw i form, a nie zbioru punktw i linii.

Percepcja - rozpoznawanie wzorcw - cd

Milczenie Owiec - plakat