Пять классических человеческих чувств привлекают все внимание, поэтому вас может удивить, что на заднем плане спокойно работают еще несколько чувств. Возьмите что-нибудь простое, например, сядьте и поужинайте. Все пять чувств активны, принимая во внимание вид и запах пищи на вашей тарелке, вкус и ощущение, когда вы кладете ее в рот, и звук, который вы жуете, но без ваших других чувств опыт не был бы одна и та же.
Простое действие: сидеть за столом и доставлять еду из тарелки в рот - это сенсорный подвиг. Вы не можете постоянно следить за своими конечностями, поэтому положение ваших суставов и напряжение ваших мышц постоянно измеряются, что позволяет вам есть без необходимости внимательно следить за тем, что вы делаете. Чтобы оставаться сбалансированным, когда вы протягиваете через стол, сенсорная информация спокойно собирается специализированными структурами во внутреннем ухе.
Как только пища попадает в ваш рот, один набор датчиков предоставляет информацию о температуре, а другой набор специальных нервов, называемых ноцицепторами, быстро предупреждает вас, если глоток опасно горячий или холодный. В то же время, ваша кровь и жидкость, окружающая вашу центральную нервную систему, контролируются, чтобы убедиться, что уровни углекислого газа и кислорода остаются в пределах нормы, а ваша частота дыхания подсознательно регулируется.
Когда ваш желудок начинает заполняться, датчики растяжения возвращаются в мозг, подавляя сигналы, которые говорят вам продолжать есть, и когда переваренная пища начинает попадать в вашу тонкую кишку, датчики запускают выработку гормона, который щелкает выключателем, сообщая, что с тебя хватит. Также тщательно контролируется накопление отходов, и спустя много времени после того, как вы поели, сенсоры предупредят вас, когда придет время избавиться от всего, что осталось.
Поэтому, хотя традиционные пять чувств - это те, на которые мы больше всего полагаемся в наших сознательных взаимодействиях с окружающим миром, есть еще несколько, которые спокойно работают на заднем плане, когда мы идем о нашей повседневной жизни.
Баланс (равновесие восприятия)
Чувство баланса
Наше чувство равновесия управляется вестибулярной системой во внутреннем ухе и обеспечивает жизненно важную обратную связь относительно положения головы и движения. Внутри уха имеются три полукруглых канала; каждый заполнен жидкостью. На одном конце каждого канала выпуклость, поддерживающая ряд чувствительных волосков. Когда вы двигаете головой, жидкость тоже движется, изгибая крошечные волоски и отправляя информацию о вращении головы в мозг. Есть также два органа, называемые отолитами на каждой стороне головы. Они содержат чувствительные волосы, отягощенные кристаллами кальция, которые помогают определить, какой путь вверх.
Движение (проприоцепция)
Чувство движения
Даже самые простые движения были бы проблемой без этого чувства; проприоцепция позволяет нам отслеживать положение наших тел в пространстве, не глядя. Это позволяет нам вносить небольшие изменения, которые не дают нам упасть, когда мы стоим на месте, помогает нам оценивать расстояние каждый раз, когда мы делаем шаг, и позволяет нам координировать сложные движения, такие как езда на велосипеде или игра на пианино. Ответственные рецепторы находятся в суставах, мышцах и коже и помогают передавать информацию об угле и положении каждого сустава, а также о напряжении в наших сухожилиях и мышцах, обеспечивая мозг постоянной обратной связью.
Боль (ноцицепция)
Чувство боли
Специализированные нервные окончания, называемые ноцицепторами, обнаруживаются в коже и органах. В отличие от нормальных чувствительных нервов, они не активируются низкоуровневой стимуляцией и вместо этого ждут, пока температура, давление или уровень токсического вещества станут достаточными, чтобы нанести вред организму. Активация этих нервов может вызвать быстрый абстинентный рефлекс, побуждая нас отойти от вредного стимула, и в долгосрочной перспективе он действует как сдерживающий фактор, обучая нас избегать всего, что было причиной неприятных ощущений. Способность ощущать вредные раздражители отличается от ощущения боли, и ощущение, с которым мы все знакомы, включает в себя значительное количество дальнейшей обработки в мозге.
Время (хроноцепция)
Чувство времени
Даже без часов у нас есть ощущение времени, но наши часы не похожи на обычные часы. Супрахиазматическое ядро в мозге - это главные часы, которые управляют нашим ежедневным циклом или циркадным ритмом. Эти 24-часовые часы контролируют ежедневные пики и спады уровня гормонов, влияющие на многие виды поведения - от еды до сна. Для более коротких задач ученые думают, что у нас могло бы быть несколько внутренних секундомеров, хранящих время в наших мозгах. Пока что части мозга, ответственные за сохранение этих ритмов, не были обнаружены.
Температура (термоприем)
Чувство температуры
Очень важно, чтобы наши тела могли обнаруживать тепло и холод, во-первых, чтобы обеспечить правильную работу наших внутренних органов при правильной температуре, а во-вторых, чтобы не допустить нас от экстремальных повреждений. Мы можем определить температуру наших конечностей с помощью ряда нервов в коже, в то время как температура нашего ядра тела контролируется частью мозга, известной как гипоталамус.
Как теплокровные животные, мы производим огромное количество тепла, когда сжигаем сахар для высвобождения энергии. Это помогает нам согреться, но для поддержания постоянной температуры необходимо постоянно вносить коррективы, чтобы компенсировать изменения в окружающей среде или уровень нашей активности. Для немедленных изменений температуры тела мозг заставляет тело дрожать или потеть, а для более долгосрочной регуляции выработка гормонов щитовидной железы увеличивается или уменьшается, изменяя скорость, с которой мы сжигаем сахара и выделяем тепло.
Зуд
Чувство зуда
Зуд - это способ, которым организм предупреждает нас о паразитах и раздражителях. Это вызывает рефлекторную реакцию царапины, которая, по мнению ученых, должна привлечь наше внимание к этой области тела, чтобы можно было устранить любой раздражитель. Точная наука о зуде до сих пор неясна, но одним из наиболее хорошо изученных виновников является молекула, известная как гистамин. Паразиты, такие как укусы насекомых и червей, часто производят химические вещества, известные как протеазы, которые помогают им прорвать барьер кожи. Эти протеазы запускают лейкоциты, чтобы выпустить гистамин, который в свою очередь активирует чувствительные к зуду нервные клетки нашего тела.
жаждать
Чувство жажды
Способность определять, когда нам нужно пить, имеет решающее значение для выживания. Когда нам не хватает воды, соли, сахара и белки внутри нашего организма становятся более концентрированными, и функция начинает снижаться. Незначительные изменения уровня воды обнаруживаются особыми клетками мозга, которые называются осморецепторами, вызывая чувство жажды. Чтобы предотвратить дальнейшую потерю воды, организм выделяет гормон, известный как вазопрессин, который действует на почки, чтобы остановить выделение воды в виде мочи. Гормон под названием ангиотензин также производится, что делает
который заставляет вас чувствовать себя голодным; и анорексигены, которые заставляют вас чувствовать себя сытыми. Гипоталамус решает, какие молекулы в кровеносных сосудах сужают и повышают кровяное давление, чтобы компенсировать недостаток воды, пока не прибудет больше.
дышащий
Чувство дыхания
Дыхание контролируется дыхательными центрами мозга. Датчики в этой области, наряду с датчиками в сонной артерии и аорте, определяют уровни газов в крови и жидкости, которая окружает мозг. Уровень углекислого газа более важен, чем уровень кислорода, так как накопление этого отработанного газа заставляет вас задыхаться.
Голод и полнота
Чувство голода
Чувство голода контролируется частью мозга, которая называется гипоталамус. Он производит два типа молекул: орексигены, которые заставляют вас чувствовать себя голодным; и анорексигены, которые заставляют вас чувствовать себя сытыми. Гипоталамус решает, какие молекулы производить, основываясь на информации, посылаемой пищеварительной системой. Когда вы некоторое время не ели, в верхней части желудка начинает вырабатываться молекула под названием грелин, сигнализирующая гипоталамусу о том, что вам нужно принимать больше пищи. После еды растяжка в желудке помогает сигнализировать о том, что вы сыты, а когда жир и белок начинают поступать в первую часть тонкой кишки, молекула под названием холецистокинин (CCK) помогает выключить чувство голода.
экскреция
Чувство экскреции
Жизненно важно удалить отходы из организма, прежде чем они начнут накапливаться, и есть несколько внутренних систем, отвечающих за восприятие, обработку и удаление отходов. Некоторые уходят через легкие, некоторые через задний проход, а некоторые через мочевой пузырь.
Откройте для себя более удивительную науку в последнем выпуске Как это работает. Он доступен у всех хороших розничных продавцов, или вы можете заказать его онлайн в ImagineShop. Если у вас есть планшет или смартфон, вы также можете загрузить цифровую версию на свое устройство iOS или Android. Чтобы никогда не пропустить выпуск журнала « Как это работает », подпишитесь сегодня!
Кроме того, обязательно ознакомьтесь с нашими специальными программами, предназначенными только для цифровых устройств, такими как «Удивительные изобретения», «Исследуйте Марс» и «Путеводитель по галактике», которые можно загрузить прямо на ваше цифровое устройство!
Можем ли мы почувствовать электрические поля?
Почему у собак такое хорошее обоняние?
Чувство себя: можем ли мы испытать владение искусственными телами?