Ihminen havaitsijana: Luento 11. Jukka Häkkinen ME-C2600



Samankaltaiset tiedostot
Ihminen havaitsijana: Luento 12. Jukka Häkkinen ME-C2000

Tuntoaisti. Markku Kilpeläinen. Ihossa olevat mekanoreseptorit aloittavat kosketusaistimuksen. Somatosensoriset aistimukset

2. Makuaisti Makusilmuja kaikkialla suuontelossa, eniten kielessä.

Ihminen havaitsijana: Luento 5. Jukka Häkkinen ME-C2000

Aistit. Kaisa Tiippana Havaintopsykologian yliopistonlehtori. Luento Aistit ja kommunikaatio-kurssilla 12.9.

ETNIMU-projektin, aivoterveyttä edistävän kurssin 5.osa. Aistit.

Aki Puska HAPTISEN PALAUTE-ELEMENTIN KEHITYS

HAVAINTO / ESTETIIKKA Petteri Kummala FT, tutkija Arkkitehtuurimuseo

Kuulohavainnon perusteet

Ihminen havaitsijana: Luento 6. Jukka Häkkinen ME-C2600

Mitä ihon aistit koodaavat? Ihon aistit

Havaitseminen ja tuote. Käytettävyyden psykologia syksy 2004

BIOSÄHKÖISET MITTAUKSET

Mindfulness oppimisen tukena. Teea Ekola Ilon Kopse Mindfulness- tunnetaitovalmentaja

Kahdet aivot ja psyykkinen trauma

Harjoituksia nivelrikkopotilaalle

S Havaitseminen ja toiminta

Moniaistisuus. Moniaistinen havaitseminen. Mitä hyötyä on moniaistisuudesta? Puheen havaitseminen. Auditorisen signaalin ymmärrettävyyden vaikutukset

Sisällys. I osa Sensorinen integraatio ja aivot

2.1 Ääni aaltoliikkeenä

Käytä sitä kättä. Opas pareettisen yläraajan terapeuttiseen harjoitteluun. Lisätietoa:

VASTASYNTYNEIDEN LÄÄKKEETTÖMÄT KIVUNHOIDON MENETELMÄT

Psykoosisairauksien tuomat neuropsykologiset haasteet

Kertaus. Markku Kilpeläinen RESEPTIIVISET KENTÄT. Eräitä näköjärjestelmän reseptiivisen kentän tyyppejä. Retinan ganglion ja LGN -solut

Musiikista ja äänestä yleisesti. Mitä tiedetään vaikutuksista. Mitä voi itse tehdä

Vapaat solujenväliset hermopäätteet. Lihaskäämi. Lihas

SISÄLTÄÄ PULSSIN TUNNUSTELUN ABC:n

SISÄLTÄÄ PULSSIN TUNNUSTELUN ABC:n TUNNE PULSSISI ESTÄ AIVOINFARKTI

LASTEN TUNTOAISTIN SÄÄTELYPULMIEN JA NIITÄ HELPOTTAVIEN KEINOJEN KARTOITUS - kysely erityislastentarhanopettajille

Taitava taitoharjoittelu kehittymisen tukena Sami Kalaja

KEHOLLISUUS LEIKISSÄ. Sensorisen integraation kehitys ja vaikutus lapsen toimintakykyyn Anja Sario

MAKUKOULU. Tunti 2. Elintarvikkeiden ominaisuudet aistien puntarissa 1 / 21

Kosketuksen merkitys lapsen kehityksessä. Jukka Mäkelä HYKS Pienten lasten psykiatrinen keskus

Entä sitten kun ei pyyhi hyvin?! keinoja stressin hallintaan ilon psykologian ja läsnäolon avulla

Suora. Määritelmä. Oletetaan, että n = 2 tai n = 3. Avaruuden R n suora on joukko. { p + t v t R},

Verryttelyn tavoitteet ja mahdollisuudet

Kyynärvarren ja ranteen vahvistaminen sekä vammojen ennaltaehkäisy

KIVULIAAN POTILAAN KOKONAISVALTAINEN ARVIOINTI JA TUTKIMINEN PALETTI-HANKE KOULUTUSILTAPÄIVÄ

LENTOPALLON PERUSTEKNIIKOITA

ETNIMU-projektin, aivoterveyttä edistävän kurssin 4.osa. Aivojen iloksi.

KandiakatemiA Kandiklinikka

Värinäpalaute kävelynavigoinnin tukena. Tero Kivinen

SVINGIN KIINNITYSKOHDAT

Opas omatoimiseen harjoitteluun

Simo Vanni Aivotutkimusyksikkö ja AMI keskus O.V. Lounasmaa laboratorio Perustieteiden korkeakoulu Aalto yliopisto.

Liikehallintakykytestaus

Opiskelukyky, stressinhallinta ja ajanhallinta

Avoimella kädellä taputus muutaman kerran olkapäähän.

Marrin teorian pääpointti: Reseptorit

Mindfulness ja työssä jaksaminen kokemuksellinen työpaja Minna Maksniemi

Luento: Silja Serenade Nivelristeily ESH Kognitiivinen Lyhyterapia: Anneli Järvinen-Paananen ELÄMÄÄ KIVUN KANSSA

Vaikeavammaisen asiakkaan kanssa työskentely

AAVEKIPU KOIRILLA JA KISSOILLA RAAJA-AMPUTAATIOLEIKKAUSTEN JÄLKEEN kirjallisuuskatsaus

Ihminen havaitsijana: Luento 8. Jukka Häkkinen ME-C2600


Ohjeissa pyydetään toisinaan katsomaan koodia esimerkkiprojekteista (esim. Liikkuva_Tausta1). Saat esimerkkiprojektit opettajalta.

Venyttely ennaltaehkäisee vaivoja parhaiten

Liite 3. Kuvasarjat veistoksiin käytetyistä otteista ja veistosten synty välivaihein kuvattuna.

Pelin kautta opettaminen

Kognitiivinen psykologia tutkii tiedonkäsittelyä. Neuropsykologia tutkii aivojen ja mielen suhdetta MITEN AIVOT TOIMIVAT?

Kirjalliset ohjeet Kulkureiden jumppaliikkeistä

Perustaitoja. Syötöt: Sisäsyrjäsyöttö. Laukaukset:

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

Arjen hurmaa ympäristöstä. Osallistumisen hurmaa loppuseminaari Kotka Dos. Erja Rappe HY

Tuotteen oppiminen. Käytettävyyden psykologia syksy T syksy 2004

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

Kaikki Pelissätehtäväkortit

Ei kaikki pistely ole sukeltajantautia

TIETOISET ELÄMYKSET OVAT KOODATTUA AIVOINFORMAATIOTA

Hopeamerkki Yleistä merkkiliikkeistä

LIHASKUNTO-OHJELMA KPV TYTÖT 02

Ryhti ja perusliikkuminen lähtökohtana

Lääkkeettömät kivunhoitomenetelmät

Potilasohje liike- ja liikuntaharjoitteluun polvi- ja lonkkanivelrikossa

Käytettävyys ja sen merkitys

Liikkeet ovat eritasoisia. Aloita A tason liikkeistä ja siirry pelaajien kehittyessä B tason liikkeisiin ja aina E tasolle asti.

Havaintomotoriikan harjoittelu koripalloa hyödyntäen

lämpöviihtyvyyteen Sisäilmastoseminaari 2013 VTT

Pelihimon neurobiologiaa. Petri Hyytiä, FT, dosentti Biolääketieteen laitos, farmakologia Helsingin yliopisto

Kognitiivinen mallintaminen Neuraalimallinnus 11.3.

Havaintomotoristen taitojen opettaminen & non-lineaarinen pedagogiikka. Taito tarttuu seminaari Oulu Sami Kalaja

Fysiikka 7. Sähkömagnetismi

ADHD-oireinen lapsi ja aistit. Katariina Berggren, toimintaterapeutti (SI), järjestösuunnittelija

Laulajan ilmaisu ja kuuntelijan kokemus

REM-UNI JA SEN MERKITYS IHMISELLE FT Nils Sandman

Selkärangan rakenteellinen tehtävä on suojata selkäydintä ja muita hermoston rakenteita.

LAPSEN VARHAISKASVATUSSUUNNITELMA

Touch TENS 1 Luonnollinen kivun lievittäjä

ESTÄ AIVOINFARKTI YLEINEN JA YLEISTYVÄ ETEISVÄRINÄ. Tunne pulssisi

Niskan hoito-opas. Terveystietoa

Tiekartta taitavaksi urheilijaksi

Tärinän vaikutukset ihmiseen. Esa-Pekka Takala, LKT, Dos. Apulaisylilääkäri

Näköhavainnon perusteet

Ihminen käyttäjänä Ärsykkeestä havaintoon

Vaikutus: etureisi Ota nilkasta kiinni vastakkaisella kädellä ja vedä kantapäätä kohti pakaraa

KATSOMALLA JA MIELIKUVILLA HARJOITTELU, OPPIMINEN

TENS 2-kanavainen. Riippuen siitä, kuinka säädät laitteen ja ohjelman, voit käyttää laitetta seuraaviin tarkoituksiin:

Jalkojen omahoito JALKAVOIMISTELU- OHJEITA

Malli ZB06-25A LUE KAIKKI KÄYTTÖOHJEET ENNEN PÖLYNIMURIN KÄYTTÖÄ. KÄYTÄ VAIN OHJEIDEN MUKAISESTI.

NÄIN JUOSTAAN OIKEIN. Virheitä korjaamalla kohti parempaa juoksutekniikkaa

Transkriptio:

Ihminen havaitsijana: Luento 11 Jukka Häkkinen ME-C2600 Kevät 2016 1

Luento 11 Somatosensorinen järjestelmä 2

Somatosensorinen järjestelmä Kosketustunto Lämpötunto Kylmätunto Kiputunto Asento- ja liiketunto Nivelistä, jänteistä ja lihaksista informaatiota välittävät järjestelmät

Iho ja siellä olevat reseptorit

Iho Reseptorit sijatisevat ihon sisällä Ihon tehtävät: suojata kehoa ulkoisilta uhilta: mikrobit, kemikaalit, säteily lämmönsäätely reseptorisolut välittävät tuntoaistimuksia

Orvaskesi Karva Talirauhanen Verinahka Hikitiehyt Hikirauhanen Hiussuoni Ihanalaiskudos Hikirauhanen Valtimo Laskimo Karvatuppi

Kosketustuntoa välittävät reseptorit Arkikielen Tunto -kokemus välittyy monien eri reseptorityyppien välityksellä Mekanoreseptorit ovat herkkiä ihoon kohdistuvalle paineelle ja värinälle Pacinin kappale (keränen): Nopea liike ja nopea värinä Meissnerin kappale (keränen): Liike ja hidas värinä Ruffinin pääte: ihon venyminen Merkelin solu (kiekko): Ihon hidas painuminen Vapaa hermopääte: karvojen liike Krausen kappale (Krausen keränen): tarkka funktio epäselvä

Mekanoreseptorien luokittelu Luokittelu frekvenssiherkkyyden mukaan 0.3 3 Hz Merkelin solu (Kokemus: Paineen tunne) 3 40 Hz Meissnerin kappale (Kokemus: Värinä) 15 400 Hz Ruffinin pääte (Kokemus: Venytys) 10 500 Hz Pacinin kappale (Kokemus: Värinä) Luokittelu reseptiivisen kentän koon mukaan Pieni reseptiivinen kenttä (Meissner, Merkel) Suuri reseptiivinen kenttä (Ruffini, Pacini) Luokittelu tottumisnopeuden mukaan Nopeasti tottuvat (Pacini, Meissner) Hitaasti tottuvat (Ruffini, Merkel)

Tottumisnopeus Merkel Ruffini Hermoimpulssit Tuntoärsyke Meissner Pacini Hermoimpulssit Tuntoärsyke Esimerkki: Vaatteiden luoma tuntokokemus ei ole tietoisuudessa koko ajan.

Pacinin kappale (keränen) Aistii mekaanista painetta ja värinää Erittäin herkkiä (esim. puhallus iholle) 10 500 Hz Tottuu nopeasti Syvällä verinahassa tai ihonalaiskudoksessa Pääasiassa sormenpäissä Isokokoinen, joten paljon tutkittu Sipulimainen rakenne: hermopäätettä ympäröi kapselirakenne, joka muodostuu liuskoista, joiden välissä on nestettä Liuskojen liike aktivoi hermopäätettä Kapselin kautta nopeat muutokset pääsevät helpommin hermopäätteeseen Kapseli vaimentaa pidempiaikaisen paineen vaikutuksen 1 mm wikimedia.org/wikipedia/en/wiki/file:gray935.png

Reseptiivisiä kenttiä Pacinin kappale Ruffinin pääte Merkelin kiekko Meisnerin kappale

Meissnerin kappale (keränen) Tuntoreseptori, nopeasti tottuva 3 40 Hz Sijaitsee verinahassa huulissa, kämmenissä ja jalkapohjissa, erityisesti sormissa ja varpaissa Kohtisuorassa ihon pintaan nähden 2-6 hermosyytä kiertää spiraalimaisesti läpi Kappaleen sisällä liuskoja, joiden läpi hermosyy kulkee esimurrosikäisen sormenpäässä 50 kpl/mm 2 50-vuotiaan sormenpäässä 10 kpl/mm 2 Kyky erottaa pieniä yksityiskohtia heikkenee 150 mikrometriä

Reseptiivisiä kenttiä Pacinin kappale Ruffinin pääte Merkelin kiekko Meisnerin kappale

Ruffinin pääte Reagoi pääasiassa pitkäaikaiseen paineeseen 15 400 Hz Yksinkertaisimpia kapseloituneita mekanoreseptoreita Muodoltaan sukkulamaisia (pituus 1-2 mikrometriä), ihonsuuntaisia Muodostuu yhdestä hermosyystä, joka työntyy kapselin sisään, jossa jakautuu ohuiksi aksonipäätteiksi. Reagoivat mekaanisen stressin aiheuttamiin kollageenin siirtymiin. Yksi hermosyy voi hermottaa useita Ruffinin päätteitä: lisääntynyt herkkyys mutta heikentynyt spatiaalinen tarkkuus (vrt. tappi- ja sauvasolut) wikimedia.org/wikipedia/en/wiki/file:gray937.png

Reseptiivisiä kenttiä Pacinin kappale Ruffinin pääte Merkelin kiekko Meisnerin kappale

Muut reseptorit Merkelin kiekko Tarkasti aistiva mekanoreseptori Tottuvat hitaasti, pienen kappaleen pitkäaikainen kosketus Sijainti: sormet, varpaat, nenä Vapaat hermopäätteet Yleisin reseptori iholla, lähinnä muuta kuin tuntoaistia (kylmää ja kuumaa) Karvatuppien ympärillä aistivat karvan liikkeitä Krausen kappale (keränen) Muistuttavat Pacinin kappaletta, mutta paljon pienempiä eikä liuskoittunutta kapselia

Kosketustunto

Kosketustunnon osatekijät Absoluuttinen herkkyys: yhden ihon pisteen tuntokyky ja aistimusten suhde ärsykkeen voimakkuuteen. Tärinän havaitseminen. Spatiaalinen tarkkuus: kyky erotella lähekkäin olevia kosketusärsykkeitä toisistaan. Kuinka hyvin erottelemme erilaisia pintarakenteita toisistaan. Maskaus- eli peittämisilmiöt: ajallisesti ja paikallisesti lähekkäin esitettyjen ärsykkeiden vaikutus toisiinsa Vaimentaminen Voimistaminen Ominaisuuksien muuttuminen Ihonmyötäisen liikkeen ja liikesuunnan havaitseminen iholla Grafestesia: Toisiaan seuraavien erisuuntaisten liikkeiden mieltäminen symboliksi Stereognosia: Kyky tunnistaa esine sitä tunnustelemalla

Absoluuttinen herkkyys Ihon yhden pisteen tuntokyky Yksinkertaisin tuntokyvyn mittari Keskeisin myös erilaisten teknologioiden suunnittelussa Mittaus Lyhyt- tai pitkäkestoiset paineärsykkeet = tärinä Pidempikestoiset paineärsykkeet Tuntokyky paranee distaalisesti, eli vartalosta raajojen ääripäihin mentäessä

Absoluuttinen herkkyys Tärinän havaintokynnys Paras tuntokyky 200-400Hz Tärinän frekvenssi (Hz) Bolanowski et al (1988) Four channels mediate the mechanical aspects of touch. Journal of the Acoustical Society of America 84(5) 1680-1694.

Vaihtelu paikan mukaan Tärinän havaintokynnys Tärinän frekvenssi (Hz)

Spatiaalinen erottelukyky: Kaksipistekynnys Reseptorien tiheyttä mitataan kaksipistekynnyksellä, eli selvitetään, kuinka kaukana kahden iholle kohdistuvan painalluksen täytyy olla toisistaan, jotta ne erotetaan erillisiksi. Tätä voi itsekin kokeilla: ota kaksi kynää ja anna jonkun toisen painaa kynät esimerkiksi kämmeneesi. Kaksipistekynnys on se kynän kärkien välinen etäisyys, jolla erotat, painaako kättäsi kaksi vai yksi kynää. Sormenpäissä jopa 1-2 mm (pistekirjoituksessa pisteiden väli 2,3 mm) Kaksipistekynnyksen neuraalinen perusta: reseptiiviset kentät Reseptorit Hermosolu

Spatiaalinen herkkyys: Kaksipistekynnys ja lateraali inhibitio

Kaksipistekynnys

Reseptoreista kohti aivoja

Somatosensorinen aivokuori Somatosensorinen aivokuori Hermosyy Hermosyy Talamus Hermosyy Hermosyy Aivorunko Takapylväs Hermosyy Selkäydin Takajuosteet Mekanoreseptorit tai Proprioseptioreseptorit Kipu- ja lämpöreseptorit Spinotalaaminen rata Hermosyy A-delta -säikeet: terävä kipu C-säikeet: tylppä, jomottava kipu

Somatosensorinen alue

Reseptorien tarkkuus tietyllä vaikuttaa edustuksen kokoon aivoissa Klassiset tutkimukset: Penfield stimuloi aivoalueita leikkauksen aikana

Kultuuriset tekijät ja neurotiede

The Sensory Cortical Representation of the Human Penis: Revisiting Somatotopy in the Male Homunculus Kell, C. A. et al. J. Neurosci. 2005;25:5984-5987 Copyright 2005 Society for Neuroscience

Reseptiivisiä kenttiä Center-surround Liikesuunnan suhteen valikoiva Suunnan suhteen valikoiva

Reseptiivisten kenttien muotoutuvuus Reseptiivisten kenttien koko ennen ja jälkeen stimulaatiovaiheen. Muotoutuvuus = plastisiteetti. Sokeiden parantunut kosketustunto

Aavejäsenet ja aivojen muotoutuvuus Aavejäsenet ovat jäänteitä uudellenmuotoutumisprosessista. Amputoitu käsi

Aktiivinen kosketus

Aktiivinen kosketus Reseptiiviset kentät ovat analogia näköaistin kanssa: ne ottavat vastaan ulkoisia ärsykkeitä ja reagoivat niihin. Esimerkiksi näin: Sormet liikkuvat hitaasti pintakuvioinnin ylitse (Merkel, Meissner) Peukalo osuu pieneen yksityiskohtaan (Merkel) Käsi puristuu lasin ympärille (Ruffini) Tämä on kuitenkin aktiivinen tilanne, kuten suuri osa valveillaoloajasta Aktiivinen kosketus = tilanne, jossa henkilö kontrolloi kosketuksen määrä

Haptinen havaitseminen Kolmiulotteisten objektien muotoa tunnustellaan aktiivisesti Usean järjestelmän vuorovaikutus Ihon kosketustunto Käden motoriikka Kognitiot: kuinka tunnistamme objektit Kruger (1970): terävä objekti osuu ihoon Passiivinen kosketus: Tunnen ihollani pistävän tunteen Aktiivinen kosketus: Tunnen terävän esineen Arkipäivän objektin tunnistaminen tunnon avulla vie 2-3 sekuntia, tapahtuu eksploratiivisten kädenliikkeiden avulla (vrt. aivovauriot) Objektin pinnan suuntaiset liikkeet (Pintakuviointi) Painaminen (Kovuus) Ympäröiminen (Muoto, voluumi) Ääriviivojen seuraaminen (Tarkka muoto)

Sekuntia Sekuntia Haptinen havaitseminen Tekstuuri Painaminen Ympäröiminen Pinnansuuntaiset liikkeet Ääriviivojen seuraaminen Objektin pinnan suuntaiset liikkeet Painaminen Muoto Ympäröiminen Ympäröiminen Ääriviivojen seuraaminen Painaminen Pinnansuuntaiset liikkeet Ääriviivojen seuraaminen

Haptinen havaitseminen Hermosolujoukon aktiviteetti viestii muotoa Aktivaatio lisääntyy Ei lisääntynyttä aktivaatiot Kaareutuvuus välittyy hermosolujen aktivaatiossa Hermosolu reagoi vain kun käsi tartuu tiettyyn objektiin

Kylmä- ja lämpötunto

Kylmän ja lämpimän aistimus Termoreseptorit välittävät kylmän ja lämpimän aistimuksia vapaat hermopäätteet Kukin reseptori on herkkä muutokselle: joko kylmenemiselle tai lämpenemiselle Herkkyysalueet: kylmillä 20-45 astetta, lämpimillä 30-48 astetta Yhden lämpimälle herkän reseptorisolun vasteen muutos Muutos tapahtuu suhteessa alkulämpötilaan!

Kiputunto

Kivun aistimus (nosiseptio) Kipuviestit kertovat uhkaavasta tai tapahtuneesta kudostuhosta (vrt. kyvyttömyys koekea kipua) Kivun aistimus on eräs ihon monimutkaisemmista aistimuksista. Sitä välittävät erityiset kipureseptorit, jotka reagoivat mekaaniseen ärsytykseen (eli siis esimerkiksi terävyyteen) lämpöön. Näiden reagointi alkaa noin 45 plusasteen jälkeen polymodaaliset, jotka reagoivat sekä mekaaniseen ärsytykseen, kuumaan ja kylmään Esimerkki lämpötilalle herkästä kipureseptorista

Kivun aistimus (nosiseptio) Kipuviestit kertovat uhkaavasta tai tapahtuneesta kudostuhosta Kaksi pääkomponenttia Sensoris-diskriminatiivinen kipukomponentti: kudostuhon ajallis-paikalliset ominaisuudet, jyskyttävä, pistävä, kuuma, tylppä Affektiivis-motivationaalinen komponentti: kivun kärsimys: ärsyttävä, piinallinen, pelottava Kipuun liittyy myös Motoriset vasteet (esimerkiksi suojaheijasteet: käden vetäminen kuumalta levyltä)

Kivun aistimukseen vaikuttavat tekijät Mielentila tai odotukset saattavat voimistaa kivun kokemusta Masentuneena tai väsyneenä kivut saattavat tuntua voimakkaammilta Kivun odottaminen voi lisätä kivun kokemusta, minkä esimerkiksi hammaslääkäri selvästi osoittaakin. Mielentila voi lieventää kivun kokemusta Stressaavassa tilanteessa kivun kokemus voi jäädä huomaamatta. Vaikkapa jalkapallo-ottelussa voimakkaasti otteluun eläytyvät pelaaja ei huomaa nyrjähtänyttä nilkkaansa ennen kuin vasta ottelun jälkeen kun stressi hellittää Uskonnollinen hurmostila tai voimakas rentoutuminen voivat lievittää kivun kokemusta. Tarkkaavaisuuden siirtäminen muuhun: Virtuaalikypäräkokeet

Kivun aistimukseen vaikuttavat tekijät Tätä ilmiötä on kuvattu Ronald Melzakin porttikontrolliteoriassa, jonka mukaan selkärangan kiputietoa välittäviin ratoihin välittyy aivoista inhiboivia yhteyksiä, jotka voivat tarpeen vaatiessa katkaista kipusignaalin tulon aivoihin. Voivat tulla joko korkeammista prosesseista tai muista tuntoreseptoreista Hermosyy: lisää kivun kokemusta Hermosyy: vähennä kivun kokemusta Välittää muita kosketusaistimuksia Lähettävät solut Kivun kokemus Korkeammat prosessit voivat aktivoida