Temat:

Narządy zmysłów

Zmysł – zdolność odbierania bodźców. Reagowanie na konkretny rodzaj bodźców umożliwiają odpowiednie narządy zmysłów, w których najważniejszą rolę odgrywają odpowiednie receptory. Każdy z narządów jest częścią układu nerwowego. Informacje o pobudzeniu receptorów są przekazywane do odpowiednich analizatorów w korze mózgu (np. kora wzrokowa, kora ruchowa). Dzięki neuroplastyczności struktura i funkcje narządów mogą ulegać zmianom, co umożliwia substytucję sensoryczną, wykorzystywaną m.in. przez niewidomych (twórca pojęcia: Paul Bach-y-Rita). Zmysły u człowieka Dawniej u człowieka i większości innych zwierząt wyróżniano 5 podstawowych zmysłów; model ten wypracował Arystoteles. Niedawne badania dowodzą jednak, że tych zmysłów istnieje znacznie więcej, co najmniej dziewięć. „Brakujące” cztery (albo więcej) składają się z receptorów dawniej zaliczanych do zmysłu dotyku, jednakże ostatecznie będących zbyt złożonymi, aby nie być wyodrębnionymi. Można się spotkać nawet z teorią, wedle której istnieje 21 zmysłów. Zmysły „tradycyjne” 1. wzrok – związany z okiem, umożliwia rozpoznawanie fal elektromagnetycznych w widzialnym zakresie (światła). Ponieważ jedne receptory odpowiedzialne są za rozpoznawanie koloru (częstotliwość fali), a inne za rozpoznawanie jasności (zob. np. natężenie oświetlenia), można wzrok uważać za zmysł składający się z dwóch osobnych zmysłów (zob. widzenie fotopowe, widzenie skotopowe, widzenie mezopowe). 2. słuch – odbieranie dźwięków za pomocą ucha, w którym drgania powietrza (fale akustyczne) są zamieniane na wrażenia słuchowe. Jest rozpoznawane natężenie fali (głośność) i częstotliwość fali (wysokość dźwięku). 3. smak – związany z językiem i jamą ustną. Rejestruje cząsteczki chemiczne. Istnieją co najmniej cztery rodzaje receptorów na języku, dlatego czasem są uważane za cztery różne zmysły, zwłaszcza że każdy z receptorów przekazuje informacje do innej części mózgu. Cztery znane receptory wykrywają smak słodki, słony, kwaśny i gorzki. Piąty receptor, „umami”, został odkryty w 1908 i jego istnienie zostało potwierdzone w 2000. Receptor umami rozpoznaje kwas glutaminowy występujący w mięsie i będący przyprawą (jako glutaminian sodu). Istnieją także hipotezy, według których człowiek potrafi również rozpoznawać smak „metaliczny” i smak tłuszczu. 4. węch – związany z nosem, rejestruje cząsteczki chemiczne (odoranty). W przeciwieństwie do smaku, zapach rozpoznawany jest przez setki różnych receptorów, z których każdy rozpoznaje inne cząsteczki. 5. dotyk – dostarcza informacji o fakturze, kształcie i rozmiarze przedmiotów. Składa się z tysięcy receptorów znajdujących się na całej skórze. Najwięcej jest ich na opuszkach palców, a najmniej na plecach. Zmysły „nowe”, według różnych propozycji 6. nocycepcja – odpowiada za odczuwanie bólu skóry, stawów i narządów. 7. zmysł temperatury – odpowiada za odczuwanie temperatury wewnątrz i zewnątrz organizmu. 8. zmysł równowagi – zmysł odpowiedzialny za położenie ciała w przestrzeni. Jego narządem są kanaliki półkoliste w uchu. 9. propriocepcja – zmysł ułożenia części ciała względem siebie oraz napięcia mięśniowego. Dzięki niemu człowiek wie, gdzie znajdują się jego poszczególne części ciała, nawet bez ich widzenia. 10. percepcja czasu – zmysł odpowiadający za odmierzanie czasu przez mózg człowieka. Zmysły innych zwierząt - echolokacja – niektóre zwierzęta dysponują dodatkowo narządami do emisji i odbioru ultradźwięków, co umożliwia im echolokację (nietoperze, delfiny), a nawet dodatkowo naturalną ultrasonografię – „prześwietlanie” ultradźwiękami (delfiny). Istnieją również przypadki nauczenia się zmysłu echolokacji przez ludzi niewidomych[5]. - rozpoznawanie kierunku i siły prądu wody – płazy i ryby dysponują narządem zwanym linią boczną, umożliwiającym odczuwanie zaburzeń otaczającej je wody, pomocnym przy śledzeniu innych zwierząt oraz przeszkód znajdujących się w pobliżu. - wytwarzanie i rozpoznawanie pól elektrycznych (elektrorecepcja) – u wielu gatunków ryb oraz u dziobaków stwierdzono istnienie narządów elektrycznych, umożliwiających wytwarzanie i odbiór zmian pola elektrycznego pochodzących od innych zwierząt. - rozpoznawanie pola magnetycznego (magnetorecepcja) – niektóre zwierzęta dysponują jeszcze innymi narządami zmysłów, np. zmysłem wykrywającym kierunek linii pola magnetycznego, co ułatwia im orientację w przestrzeni. Zdolność tę mają m.in. wędrowne gatunki ptaków, ryb, żółwie morskie, pszczoły i bydło.

Wzrok, zmysł wzroku – zdolność do odbierania bodźców wywołanych przez pewien zakres promieniowania elektromagnetycznego (u człowieka ta część widma nazywa się światłem widzialnym) ze środowiska oraz ogół czynności związanych z analizą tych bodźców, czyli widzeniem. Jest najważniejszym zmysłem człowieka, dostarczającym większość informacji z otoczenia. Ewolucja narządu wzroku Reakcje na światło (zob. fototaksja) są obserwowane w przypadku organizmów jednokomórkowych, co jest związane z obecnością plamek ocznych. Uważa się, że ich skupiska (zob. przyoczka) występowały powszechnie wśród organizmów wielokomórkowych w okresie poprzedzającym kambr; współcześnie z tego sposobu wykrywania światła i jego kierunku korzystają np. meduzy i płazińce. Pierwszymi organizmami, dysponującymi okiem jako narządem wzroku, były prawdopodobnie trylobity z wczesnego kambru. Miały one oczy złożone, umożliwiające powstawanie obrazu mozaikowego. Dalsza ewolucja oka doprowadziła do powstania różnych jego rodzajów, spełniających swoje funkcje w zróżnicowanych warunkach życia gatunków[2][3][4][5]. Funkcje Na widzenie składa się: - rozróżnianie światła od ciemności – do realizacji tej funkcji wystarczy pojedynczy fotoreceptor. Jeśli receptorów jest więcej można mówić o powierzchni wzrokowej[6] - ocena kierunku padania światła – ta funkcja realizowana jest w najprostszym przypadku przez oczy kubkowe lub oczy pęcherzykowe - rozpoznawanie kształtów – możliwe za sprawą pręcików - rozróżnianie barw – za sprawą czopków. Liczba rozpoznawanych barw zależy od liczby rodzajów tych receptorów. U człowieka zwykle występują trzy, lecz w wyniku zaburzeń może ich być mniej (ślepota barw) bądź więcej (u kobiety opisano występowanie czterech rodzajów czopków.)[7][8] - ocenianie odległości położenia obiektów od oka – widzenie stereoskopowe - rozpoznawanie polaryzacji liniowej światła – rozwinięte u niektórych zwierząt, ludzkie oko może ją rozpoznać dzięki zjawisku figury Haidingera Działanie Widzenie umożliwiają fotoreceptory zlokalizowane w wyspecjalizowanych narządach (oko). Towarzyszą im dodatkowe struktury usprawniające percepcję i chroniące właściwy narząd wzroku (aparat ochronny: brwi, powieki, rzęsy i narząd łzowy). Następnie bodziec jest przekazywany do dalszych obszarów układu nerwowego, gdzie jest analizowany. U organizmów wyższych mówi się o drodze wzrokowej przekazującej informacje do kory wzrokowej. Obraz na siatkówkę oka pada do góry nogami i dopiero w mózgu następuje jego odwrócenie. Tak naprawdę nie widzimy w czasie rzeczywistym, tylko z lekkim opóźnieniem, co skutkuje tzw. bezwładnością wzroku. Dzięki temu mamy wrażenie ciągłości ruchu wielu nieruchomych obrazów (np. filmowych). Oko jest stale nawilżane i oczyszczane podczas mrugania. Noworodki mrugają 1-4 razy na minutę. Liczba ta zwiększa się około 6. miesiąca życia, a ok. 15 roku życia osiąga ostatecznie poziom 15-20 razy na minutę (choć ta częstotliwość zależy też od warunków)[9]. Przykładowa tablica Snellena służąca do badania ostrości wzroku Wady wzroku - krótkowzroczność - nadwzroczność - starczowzroczność - astygmatyzm - ślepota barw - zez - zaćma - jaskra - ślepota Wzrok u zwierząt Niektóre zwierzęta mają zdolność widzenia takiego spektrum fali elektromagnetycznej, które nie jest widoczne dla człowieka. Na przykład pszczoły i ptaki widzą w nadfiolecie, dzięki czemu wiedzą, gdzie jest słońce, którym się kierują nawet w pochmurny dzień. Żółwie błotne widzą w podczerwieni, dzięki czemu mogą rozpoznawać niektóre kształty w mętnej wodzie[potrzebny przypis]. Obecność Cyp27c1 (enzymu z grupy cytochromu P450), który wzmacnia zdolność widzenia światła podczerwonego, potwierdzono również u niektórych ryb i płazów. W początkowych fragmentach drogi wzrokowej ptaków drapieżnych jest znacznie mniejsza konwergencja nerwów niż u człowieka, co pozwala uzyskać tym ptakom znacznie lepszą zdolność rozdzielczą.  

Słuch – zmysł umożliwiający odbieranie (percepcję) fal dźwiękowych. Narządy słuchu nazywa się uszami. Słuch jest wykorzystywany przez organizmy żywe do komunikacji oraz rozpoznawania otoczenia. Zakres słyszalnych dźwięków u wybranych zwierząt U psa zakres słyszalnych dźwięków waha się w granicach od 15 do 30 000 Hz, zaś u przeciętnego człowieka zakres ten wynosi około 16 – 20 000 Hz. Fakt ten wykorzystywany jest przy produkcji urządzeń, które zapobiegają szczekaniu psów wydobywając dźwięki słyszalne dla psa, ale zupełnie obojętne dla ucha człowieka[potrzebny przypis]. Według naukowców z Uniwersytetu Strathclyde w Glasgow najlepiej słyszącym zwierzęciem świata jest motyl barciak większy, bowiem rejestruje dźwięki o częstotliwościach do 300 kHz[1]. Natomiast dźwięki o bardzo niskiej częstotliwości (tzw. infradźwięki) najlepiej słyszą gołębie[2][3]. Słuch człowieka Fale dźwiękowe: Przez powietrze docierają do małżowiny usznej, następnie przewodem słuchowym zewnętrznym do błony bębenkowej. Pod wpływem drgań powietrza błona bębenkowa porusza przylegający do niej młoteczek. Drgania z młoteczka są przekazywane na kowadełko i strzemiączko, za pośrednictwem okienka owalnego trafiają do ucha wewnętrznego, gdzie drgania są zamieniane na impulsy nerwowe, które nerwem słuchowym (zob. droga słuchowa) docierają do ośrodków słuchowych w korze mózgowej. Dźwięk skierowany przez małżowinę uszną do przewodu słuchowego zewnętrznego wprawia w drgania błonę bębenkową i tzw. aparat akomodacji tj. kosteczki słuchowe i mięśnie ucha środkowego. Dzięki ruchom podstawy ostatniej z trzech kosteczek – strzemiączka – w okienku owalnym błędnika, drgania akustyczne przenoszą się na płyny, jakimi wypełniony jest ślimak. Ponieważ płyny są nieściśliwe, na to aby podstawa strzemiączka mogła wykonać ruch w głąb ucha wewnętrznego, musi dojść do kompensacyjnego wychylenia – w stronę jamy bębenkowej – błony drugiego okienka ucha wewnętrznego zwanego okrągłym. Ta tzw. gra okienek jest niezbędnym warunkiem prawidłowego przenoszenia dźwięków drogą powietrzną, bębenkowo-kosteczkową.  

Smak – jeden z podstawowych zmysłów dostępnych organizmom, służący do chemicznej analizy składu pokarmu. U wielu organizmów smak i węch nie są oddzielone. Jako kryterium rozdzielania tych zmysłów przyjmuje się wykrywanie informacji o źródle znajdującym się w pobliżu (smak) lub oddaleniu (węch). Receptory smaku ssaków znajdują się w kubkach smakowych, podczas gdy u muszek owocowych na szczecinkach smakowych rozmieszczonych na różnych częściach ciała. Odczuwany smak pokarmów zależy nie tylko od receptorów smakowych, ale również węchowych. Ludzie mają 5 rodzajów receptorów smakowych, odpowiadających mniej więcej ważnym grupom substancji chemicznych znajdujących się w pożywieniu: - słodki – węglowodany, głównie cukry proste i dwucukry, ale również glikozydy (np. stewiolowe) czy różnego rodzaju słodziki - słony – sole sodu i potasu, a dokładnie kationy tych metali; - kwaśny – kwasy organiczne i nieorganiczne; - gorzki – alkaloidy i wiele soli nieorganicznych; - umami – wykrywa obecność kwasu glutaminowego, składnika większości białek, wyczuwalny np. w pomidorach. Dane substancje nie zawsze smakują tak samo przedstawicielom różnych gatunków. Przykładowo, aspartam jest odczuwany jako słodki przez ludzi, lecz nie przez myszy. Postulowana jest też zdolność do wykrywania smaku niektórych kwasów tłuszczowych, polisacharydów (odmienny od słodkiego) czy nawet wody, jednak na początku XXI w. nie była ona jednoznacznie potwierdzona. W 2015 naukowcy zaproponowali smak oleogustus związany z wykrywaniem kwasów tłuszczowych. W 2016 roku zdobyli dowód na to, że pokarmy bogate w polisacharydy (m.in. w skrobię) mogą być wyczuwane przez kubki smakowe[3] - nie odkryto jednak receptorów na języku dla skrobi. Inne potencjalne smaki, które badają naukowcy, to: smak wapnia, napojów gazowanych, metaliczny krwi oraz smak aminokwasów będących budulcem białek. W odróżnieniu od zapachów, których ssaki mogą rozróżniać tysiące rodzajów, smaki nie są rozróżniane bardziej dokładnie niż kilka podstawowych typów. Zasadniczo, smaki słodki, umami i lekko słony są sygnałem zachęcającym do jedzenia, podczas gdy gorzki, wyraźnie kwaśny i mocno słony – zniechęcającym. Rozróżnianie substancji jadalnych, bogatych w substancje odżywcze czy trujących jest pierwotną funkcją smaku. Zakres wrażliwości może pozwalać na wykrywanie z jednej strony najbardziej odżywczych pokarmów, a z drugiej na wykrywanie bardzo niskich stężeń toksyn[1]. Osoby, które podczas eksperymentów medycznych były poddawane działaniu słabego prądu elektrycznego przepływającego przez język, odczuwały smak określany jako „metaliczny”. Prawdopodobnie źródłem tego odczucia był jednak nie kolejny typ receptorów smakowych, lecz sam fakt podrażnienia receptorów przez przepływający prąd elektryczny. Wskutek błędnej interpretacji wyników badań przeprowadzonych pod koniec XIX wieku, przez wiele lat uważano, że różne części języka odpowiadają za czucie różnych smaków i powstała tzw. mapa rozmieszczenia kubków smakowych. W rzeczywistości różnice we wrażliwości na różne smaki różnych regionów języka i podniebienia u ssaków są niewielkie. Mimo że da się zauważyć pewne różnice w rozmieszczeniu poszczególnych komórek receptorowych na języku i podniebieniu myszy, nie oznacza to, że ich język podzielony jest na regiony wyspecjalizowane w wykrywaniu różnych smaków.  

Węch, powonienie – jeden z dwóch – obok smaku – zmysłów chemicznych. Działanie węchu polega na wykrywaniu zapachów (ich detekcji) i rozpoznawaniu bodźców, jakimi są cząsteczki określonych związków chemicznych lub ich mieszaniny (odoranty). Odbieranie sygnałów chemicznych przez komórki Chemiczne sygnały o stanie otoczenia są odbierane przez wszystkie organizmy – od pojedynczych komórek przez proste organizmy wielokomórkowe do człowieka. Każda z tych komórek jest skomplikowanym układem biochemicznym, oddzielonym od otoczenia błoną komórkową – podwójną dwuwarstwą lipidową, w której pływają cząsteczki różnych białek (model "płynnej mozaiki"), w tym integralne białka transbłonowe. Struktura tych cząsteczek jest zakodowana w DNA danego organizmu. Białka są "biologicznie czynne" – pełnią różne biologiczne funkcje dzięki zmianom konformacji pod wpływem bodźców z otoczenia. Białka receptorowe węchu i smaku reagują zmianami konformacji na obecność w otoczeniu komórki określonych związków chemicznych, co wywołuje zmiany procesów przebiegających wewnątrz komórki. W przypadku organizmów najprostszych efektem pobudzenia receptora może być przemieszczanie się organizmu w kierunku bodźca lub odwrotnie (taksje dodatnie lub ujemne). W organizmach wyższych sygnały chemiczne odbierają wyspecjalizowane komórki układu nerwowego – komórki receptorowe (węchu i smaku). Komórki nerwowe cechuje pobudliwość – odwracalne zmiany różnicy potencjałów na wewnętrznej i zewnętrznej stronie błony komórkowej (w stanie spoczynkowym ok. -70mV). W błonie zakończeń dendrytów dwubiegunowych komórek węchowych znajdują się białka receptorowe, które reagują na obecność w otoczeniu związków o określonych właściwościach. Powoduje to utratę szczelności błony dla jonów, co umożliwia ich dyfuzję przez błonę w kierunku zgodnym z gradientem stężeń. Efektem jest lokalny zanik potencjału błony. Strefa depolaryzacji (potencjał czynnościowy) szybko przemieszcza się wzdłuż komórki – do zakończeń aksonów. Po przejściu tej strefy błona odzyskuje pobudliwość dzięki działaniu pomp sodowo-potasowych (transport aktywny). Teorie dotyczące mechanizmu pobudzania receptorów węchowych W dwudziestym wieku formułowano liczne hipotezy i teorie, dotyczące sposobu detekcji i rozpoznawania bodźców chemicznych przez węch. Wciąż cenione – często cytowane – są pionierskie prace G.M.Dysona (1938), J.T.Daviesa (1959) lub R.W.Moncrieffa (1967)[3]. Przeglądu różnych hipotez, formułowanych w tym okresie, dokonał Tim Jacob z Cardiff Univ. UK (Theories of olfaction)[4]. Niektóre z nich zostały zreferowane w podręczniku "Odory". Teorie "wibracyjne" Struktura izomerów karwonu Pentan-2-on Część koncepcji, dotyczących mechanizmu oddziaływań między receptorami i cząsteczkami odorantów, opiera się na założeniu, że cząsteczki receptorowe są rodzajem anten "nastrojonych" na odbiór określonych częstotliwości fal. R.H.Wright (1961) przypuszczał, że w widmie cząsteczek odorantów występują tzw. "częstości osmiczne" z zakresu 50 – 500 cm-1. Miały one wywoływać zmiany poziomu energetycznego elektronów w cząsteczkach pigmentów (ok. 20 rodzajów), występujących w śluzie nabłonka węchowego. Przejściu elektronów z metastabilnego stanu wzbudzonego do stanu podstawowego miała towarzyszyć zmiana momentu dipolowego cząsteczki pigmentu, wywołująca lokalną depolaryzację najbliższego fragmentu błony komórki węchowej. Pigmenty miały być odpowiedzialne za istnienie ok. 20 zapachów podstawowych (analogicznych do trzech podstawowych barw). Istnienia takich pigmentów doświadczalnie nie potwierdzono. Przeciw hipotezie Wrighta przemawia fakt, że izotopowe wymiany atomów w cząsteczkach odorantów, które wpływają na częstości drgań cząsteczki (zmiana masy), nie powodują zmian zapachu. Hipoteza nie pozwala też wyjaśnić różnic między zapachem enancjomerów, które mają identyczne widma rotacyjne i oscylacyjne (np. izomery karwonu). Zbliżona koncepcja L. Turina (1997) została sformułowana w czasie prób wyjaśnienia różnicy między zapachami enancjomerów. Turin zasugerował nowy mechanizm oddziaływania cząsteczek-bodźców na różne białka-receptory (nie ograniczając się do węchu). Zaproponował uznanie wszystkich receptorów za rodzaj spektroskopów, które rejestrują określone częstości drgań z zakresu podczerwieni (widmo rotacyjno-oscylacyjne)[8]. Za istotne uznał również cechy przestrzennej budowy cząsteczki odoranta, decydujące o tym, czy receptor "odbierze" częstości drgań, charakteryzujące wszystkie fragmenty cząsteczki. Za doświadczalne potwierdzenie hipotezy uznawano udane odtworzenie "kminkowego" zapachu (+)-karwonu przez zmieszanie (-)-karwonu (zapach mięty) z pentan-2-onem. Potwierdziło to wyjściowe założenie eksperymentu, że w czasie oddziaływania (-)-karwonu względy przestrzenne uniemożliwiają wykrycie drgań grupy karbonylowej, które należy "uzupełnić" wprowadzając małe cząsteczki, zawierające tę grupę. Teoria stereochemiczna Struktura cząsteczki jednego z rodziny białek – receptorów odorantów W drugiej połowie XX wieku najbardziej popularna była teoria, sformułowana przez J.E. Amoore'a (1952). Amoore analizował częstość występowania – w fachowym piśmiennictwie – różnych określeń zapachu związków chemicznych, a następnie poszukiwał podobieństwa struktury cząsteczek, których zapach był jednakowo określany. Wyodrębnił 7 woni, uznanych za podstawowe: kamforową, piżmową, kwiatową, miętową, eteryczną, ostrą i gnilną. W poszczególnych grupach zaobserwował podobieństwo kształtu cząsteczek (cieni rzucanych przez ich modele kulowe). Na tej podstawie stwierdził, że zapachy odróżniamy dzięki siedmiu różnym receptorom zapachów podstawowych, w których – zgodnie z modelem klucza i zamka – znajdują się "gniazdka" o odpowiednim kształcie (patrz – Tim Jacob, Theories of olfaction/Molecular shape). Współczesny stan wiedzy Techniki badawcze dostępne w końcu XX wieku pozwoliły zintensyfikować badania genomu człowieka i innych organizmów żywych. Elementem tych badań było odkrywanie genów kodujących białka receptorowe. Badania Lindy B. Buck i Richarda Axela doprowadziły do odkrycia wielkiej rodziny genów kodujących receptory odorantów (Nagroda Nobla 2004)[11]. Rodzina ta stanowi 2% z około 30 tysięcy wszystkich genów człowieka. Jest największa w ludzkim genomie. Liczy 636 genów, w tym 339 aktywnych. W toku ewolucji aktywność utraciło 47% (297 tzw. pseudogenów). Przeważnie u innych zwierząt udział pseudogenów jest mniejszy (np. pies – 18%, mysz – 20%). Komórka, synapsy Przekazywanie sygnałów innym komórkom Dzięki rozgałęzieniu dendrytów jedna komórka węchowa może przekazywać informację o pobudzeniu wielu innym komórkom układu nerwowego. Przekazanie sygnału zachodzi w synapsach. Gdy strefa depolaryzacji błony presynaptycznej dociera do zakończenia aksonu, do szczeliny między sąsiadującymi neuronami (szczeliny synaptycznej) są uwalniane tzw. neurotransmitery (przekaźniki uwalniane z pęcherzyków). Dyfundują one w kierunku błony drugiej komórki (postsynaptycznej) i pobudzają receptory, znajdujące się w tej błonie. Jeżeli pobudzenie jest większe od poziomu progowego, sygnał biegnie dalej – poprzez kolejne połączenia synaptyczne – do struktur neuronów analizujących wrażenie (mniej lub bardziej złożonych). Ewolucja węchu Receptory węchowe bezkręgowców są często zlokalizowane w czułkach o bardzo zróżnicowanym kształcie Węch jest jednym z najstarszych zmysłów. Jego ewolucja rozpoczęła się w chwili, gdy pierwsze organizmy jednokomórkowe zaczęły odbierać chemiczne sygnały z otaczającego je środowiska (bodźce odbierane obecnie przez zmysły węchu i smaku). W toku ewolucji, wraz z rozwojem układu nerwowego, znaczenie sygnałów chemicznych malało (chociaż nadal substancje semiochemiczne odgrywają dużą rolę w ekosystemach). Istotną część informacji o otoczeniu zaczęły odbierać inne zmysły (wzrok, słuch, dotyk...). Wykształciły się nowe narządy odbierające bodźce i struktury mózgu, wyspecjalizowane w ich analizowaniu. W miarę ewolucji organizmów wyższych, dysponujących centralnym układem nerwowym, mózg zwiększał się. Pierwotne węchomózgowie stopniowo pokrywało się pofałdowanymi płatami kory mózgowej. U zwierząt, dla których węch wciąż był podstawowym zmysłem (decydującym o przetrwaniu), wymiary narządów odpowiedzialnych za odbieranie bodźców węchowych (zawierających komórki receptorowe) oraz wymiary opuszki węchowej i całego węchomózgowia zwiększały się szybciej niż kora mózgu. Pochodzące od nich współczesne gatunki dysponują doskonalszym węchem niż człowiek, dzięki większej liczbie komórek odbierających i przetwarzających sygnały chemiczne (czasami bardzo specyficzne, ważne dla danego gatunku). Wiele z tych gatunków dysponuje też specyficznym organem przylemieszowym (narząd Jacobsona), który jest prawdopodobnie odpowiedzialny za odbieranie zapachu feromonów. U człowieka ten narząd występuje w okresie embrionalnym. Zdania na temat jego istnienia i funkcjonowania u ludzi dorosłych są podzielone. Jedna z metod badań ewolucji zwierząt polega na porównywaniu wymiarów mózgu różnych gatunków współczesnych, które bardzo różnią się między sobą, oraz na badaniu struktury tych mózgów. Umożliwia to m.in. określenie prawdopodobnej roli węchu w przystosowaniach gatunków danej rodziny do środowiska. Węch człowieka Uciążliwość zapachowa z rozdziałem Węch człowieka w Wikibooks U człowieka węchomózgowie (łac. rhinencephalon) jest jedną ze wewnętrznych części kresomózgowia (łac. telencephalon), stosunkowo niewielkich. Jest okryte grubą warstwą pofałdowanej kory. Można spotkać opinie, że ludzkie węchomózgowie jest podobne do węchomózgowia jaszczurek (gady), co ma oznaczać, że ten narząd wyewoluował jeszcze przed oddzieleniem się ssaków. Jego wewnętrzna organizacja zachowała liczne cechy praprzodków człowieka. Sygnały o pobudzeniu komórek węchowych przez odoranty są odbierane przez podobnie działający, bardzo prosty i szybki analizator węchowy[21]. Receptory węchowe znajdują się w nabłonku węchowym, który mieści się tuż pod oczami i częściowo między nimi. Jest zlokalizowany na ściankach wnęki utworzonej, bezpośrednio pod blaszką sitową, przez górną muszlę nosową i górną część przegrody[5]. Nabłonek tworzą dwubiegunowe komórki węchowe (receptorowe) oraz komórki podporowe i podstawne. Są one zgrupowane w dwa obszary, o powierzchni ok. 2,5 cm², zawierające w sumie przeciętnie ok. 50 000 000 komórek receptorowych. Powierzchnia nabłonka jest pokryta śluzem o żółtej lub brązowawej barwie. Receptory węchowe u człowieka znajdują się również w komórkach nabłonka dróg oddechowych. Węchomózgowie Z receptorów impuls nerwowy przekazywany jest do opuszki węchowej zlokalizowanej bezpośrednio nad receptorami, poniżej płatów czołowych kory mózgowej. Opuszka (znacznie mniejsza niż u innych zwierząt) jest częścią węchomózgowia. Przekaz bodźców z komórki receptorowej do mózgu jest więc zupełnie bezpośredni i bardzo szybki. Odróżnia to węch od innych zmysłów, np.: zmysłu dotyku czy wzroku, gdzie między receptorami bodźców a korą mózgową, odpowiedzialną za przetwarzanie odpowiednich informacji, jest wiele pośrednich stacji przekaźnikowych. System analizy sygnałów węchowych, opisany przez Lindę B. Buck i Richarda Axela (Nagroda Nobla 2004), obejmuje etapy: "wstępnej" selekcji zapachów w komórkach nabłonka (pobudzenie określonych grup receptorów przez określone grupy związków), - selekcji, dokonywanej w opuszce węchowej, w której – w określonych kłębuszkach – zbiegają się aksony komórek węchowych zawierających takie samo białko receptorowe, - analizy rozkładu pobudzeń w korze węchowej – rozpoznanie rodzaju zapachu (podobieństwa do zapamiętanych wzorców). Równocześnie – a nawet przed etapem rozpoznania i oceny intensywności wrażenia – pojawiają się pozytywne lub negatywne emocje. Badania ułatwiające zrozumienie mechanizmu tego procesu są prowadzone z użyciem fMRI – obrazowania zmian aktywności lewej lub prawej części kory przedczołowej, związanych z odczuwaniem emocji o różnej jakości hedonicznej (hamujących spontaniczne stany emocjonalne, związane z aktywnością podwzgórza i układu limbicznego).

Dotyk (układ czuciowy) jest uznawany za jeden ze zmysłów, jednak wrażenia określane łącznie jako dotyk są kombinacją sygnałów przesyłanych przez komórki reagujące na ciepło lub zimno, nacisk oraz uszkodzenie (ból). W rozmaitych eksperymentach wykazano, że dotyk i zmysł motoryczny są podstawowymi elementami definiującymi odbieranie rzeczywistości przez zwierzęta (w tym człowieka). Receptory zmysłu dotyku (np. mechanoreceptory, ciałka blaszkowate) mieszczą się w skórze. Wśród narządów czucia można wyróżnić: - narządy czucia powierzchniowego – występują w skórze w postaci tzw. ciałek odbierających wrażenia dotykowe, ciepła, zimna, nacisku, pieczenia, swędzenia itp. Są rozmieszczone nierównomiernie (najwięcej znajduje się na wargach, opuszkach palców, podeszwach stóp, a najmniej w skórze grzbietu i łokci) - narządy czucia głębokiego – leżą głęboko pod skórą (np. w mięśniach, stawach, więzadłach) i odbierają z nich różne wrażenia (np. ból przy stanach zapalnych tych narządów). Są one bardzo podobne do ciałek czucia powierzchniowego. Dzięki nim oceniamy też kształt, ciężar, elastyczność, twardość itp. ujmowanego ręką przedmiotu. Bodźce z receptorów czuciowych docierają do mózgu przez nerwy czuciowe. Zmysł dotyku spełnia bardzo ważną funkcję obronną. W momencie zadziałania czynnika szkodliwego, powodującego ból, następuje automatyczny ruch ciała, mający na celu uniknięcie kontaktu z czynnikiem wywołującym ból. Ruch ten jest ruchem bezwarunkowym (zachodzi automatycznie i nie podlega woli).  

®© GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA