Puudutus (puutetaju): definitsioon, mehhanismid ja funktsioonid

Puudutus (puutetaju): selgitus, mehhanismid ja funktsioonid — kuidas naharetseptorid, närvisüsteem ja ajukoore parietaallohk võimaldavad taju, valu ja temperatuuri tunnetamist.

See artikkel käsitleb ühte viiest peamisest meelest. Muude kasutusviiside kohta vt Touch (disambiguation)

Puudutus on üks viiest peamisest meelest, mis loomadel on. Seda võib nimetada kehatajuks või puutetajuks. Sellel süsteemil on ka sisemised meeleretseptorid, mille hulka kuuluvad temperatuuri ja valu tajumine. Ajus on spetsiaalne piirkond, mida kasutatakse puutetundlikkuse sisendi töötlemiseks. See asub ajukoore parietaallohus.

Mis on puudutuse tähendus ja ulatus

Puudutus tähendab keha pinnalt või pinnalt pärit mehhaaniliste, temperatuuri- või valusignaalide tajumist. Loom teab, kui midagi on tema kehaosa vastu — seda nimetatakse puutetundeks. Millegi puudutamise protsessi, mille käigus meeleretseptorid muundavad mehaanilise või termilise stiimuli närviimpulssideks, nimetatakse tunnetamiseks.

Retseptorid ja mehhanismid

Naha all paiknevad erinevad meeleretseptorid, mis reageerivad eri stiimulitele. Peamised retseptoritüübid on:

• Mehhanoretseptorid — reageerivad survele, venimisele, vibratsioonile ja puudutusele. Näited: Merkeli rakk (pidev surve, hea pindmise surve tajumiseks), Meissneri keha (pehme, kiirelt muutuv puudutus), Paciniani kehake (sügav vibratsioon) ja Ruffini lõppjad (naha venituse tajumine).
• Vabad närvijalad — tajuvad valu (notsitseptorid) ja temperatuuri (termoretseptorid).

Retseptorid muundavad füüsikalise stiimuli elektriliseks signaaliks (mehaanotransduktsioon). Selle protsessi taga on spetsiaalsed ioonikanalid, näiteks Piezo-kanalid mehhaaniliste stiimulite puhul ning erinevad TRP-kanalid temperatuuri ja mõnede valuretseptorite puhul.

Närvirajad ja aju töötlemine

Retseptorist lähtuvad signaalid kulgevad mööda sensoorseid närvikiude seljaajju ja sealt edasi ajju. Oluline jaotus on:

• Peened puute- ja proprioceptiivsed signaalid sisenevad seljaajusse ja tõusevad tavaliselt läbi dorsaalväätide (dorsal column) ja medulla kaudu talamusse ning sealt ajukoore primaarsele somatosensoorsetele aladele (postcentral gyrus) parietaallohus.
• Valu ja temperatuuri signaalid edastatakse sageli antero-lateraalsetes radades (nt spinothalamaalne süsteem) ja jõuavad samuti talamuse kaudu somatosensoorsesse ajukooresse.

Ajus on puutetundlikkuse jaoks spetsiifiline topograafiline esitus — somatotoopia (haamutatud kehaesitus ehk homunculus). Näiteks sõrmeotsad on esindatud suurte ajupiirkondadena, sest neil on tihe meeleorganite paiknemine ja suur kahepunktieraldus (two-point discrimination).

Funktsioonid

Puudutuse peamised funktsioonid on:

• Objektide ja materjalide tundmine (haptika) — võimaldab eristada kuju, tekstuuri, kõvadust ja temperatuuri ilma nägemata.
• Gripi ja käte juhtimine — sensoorne tagasiside juhib jõu ja asendi reguleerimist (nt eseme hoidmisel).
• Kaitsefunktsioon — tuvastab kahjulikud stiimulid (kuumus, teravad esemed) ja käivitab kiiresti eemalduvaid või kaitsvaid liigutusi.
• Sotsiaalne ja emotsionaalne puudutus — siin on puudutus osa suhtlemisest ja kinnituse andmisest (sotsiaalne soojus, hellitused).
• Proprioceptiivne teave — kuigi eraldi süsteemina, on puudutus koos lihaste ja liigeste retseptoritega oluline kehaasendi tunnetamiseks.

Adaptsioon, eraldusvõime ja tajumismehhanismid

Retseptorid erinevad selles, kuidas nad adapteeruvad stiimulile: mõned on kiiresti adapteeruvad (annavad lühiajalise signaali alguse ja lõpu kohta — head liikumise ja vibratsiooni tajumiseks), teised on hajutavalt adapteeruvad (annavad püsiva info surve kohta). Ka resep- tiivväljased väljad ja närvikiudude tihedus mõjutavad, kui täpselt me suudame ruumis kaks puudutuspunkti eristada.

Kliiniline tähendus ja mõõtmine

Puudutuse häired võivad tekkida perifeersete närvikahjustuste (nt diabeetiline neuropaatia), seljaaju- või ajukahjustuste tagajärjel. Mõned näited:

• Hüpesteesia — sensoorsuse vähenemine.
• Anestesie — puudumine teatud kehapiirkonnas.
• Astereognoosia — võimetus äratunda objekte puudutuse põhjal ajukoore kahjustuse korral.
• Phantom-sündroomid — näiteks amputatsiooni järgsed tajumishäired või valu.

Puudutuse hindamiseks kasutatakse kliinikus lihtsaid teste, nt Semmes–Weinsteini monofiilid, kahepunktieraldus ja vibratsiooni- või temperatuuri testid. Neuroloogilised kahjustused õpetavad eristama erinevaid närviradu (näiteks dorsaalväätide kahjustus kahjustab täpset puutetunnet, samas kui spinothalamaalne kahjustus mõjutab valu- ja temperatuuriärritust).

Areng, plastilisus ja tehnoloogia

Puutetaju areneb varases elus ja on määratud nii perifeersete retseptorite kui ka kesknärvisüsteemi arenguga. Ajukoore sensoorne esitus on plastiline — kogemus, treening või kahjustus võivad muuta keha osade esinemise suurust somatosensoorses ajukoores (nt muusikute sõrmede esitusala suureneb). Tänapäeval rakendatakse teadmisi puudutusest haptika-tehnoloogias, prostehtikas ja neuroteaduse rehabilitatsioonimeetodites, et anda tagasisidet näiteks proteeside kasutajatele.

Kokkuvõte

Puudutus on kompleksne sensoorsüsteem, mis hõlmab mitut tüüpi retseptoreid, eri töötlemisrajatisi ja mitmekesiseid funktsioone — alates eseme äratundmisest kuni kaitse- ja sotsiaalsete rollideni. Selle mehhanismide tundmine on oluline nii meditsiinis kui ka tehnoloogias, et parandada diagnostikat, ravi ja inimese ning masinate vahelist suhtlust.

Kui soovite, võin lisada illustratsioone retseptoritest, selgitada üksikasjalikumalt närviradade kulgu (dorsaalväät vs anterolateraalne) või koostada lühikese juhendi, kuidas kodus lihtsat puutetaju testi läbi viia.

Kui teatud terminid tunduvad keerulised, võin need ümber sõnastada lihtsamalt või lisada näiteid igapäevaelust.

Kui soovite lisalugemist või viiteid teaduskirjandusele, saan lisada valitud allikad.

Allikas: artikkel on koostatud olemasolevast tekstist ja täiendatud üldtunnustatud neuroteaduslike teadmistega.

Originaalsed viited tekstis: meelest, Touch (disambiguation), loomadel, meeleretseptorid,, temperatuuri, valu, ajukoore, Naha, sõrmeotstel, närvikiud, kesknärvisüsteemi, ajju.

Küsimused ja vastused

K: Mis on puudutus?

K: Mida hõlmab puutetundlikkus?

K: Kus asub ajus spetsiaalne piirkond, mis töötleb puutetundlikkuse sisendit?

K: Kuidas nimetatakse millegi puudutamise protsessi?

K: Mida aitavad loomadel tunda naha all asuvad pisikesed puutetundlikud organid?

K: Kuidas tunnetavad loomad asju, kui nad midagi puudutavad?

K: Kas kõigil kehaosadel on sama palju meeleorganeid?

Otsing