Is Sensation Different from Perception? Perception is the conscious awareness & interpretation of a sensation. precisely localization & identification memories of our perceptions are stored in the cortex Sensation is any stimuli the body is aware of Chemoreceptors, thermoreceptors, nociceptors, baroreceptors What are we not aware of? X-rays, ultra high frequency sound waves, UV light We have no sensory receptors for those stimuli 1 Sensory Modalities Sensory Modality is the property by which one sensation is distinguished from another. Different types of sensations touch, pain, temperature, vibration, hearing, vision Generally, each type of sensory neuron can respond to only one type of stimulus. Two classes of sensory modalities general senses special senses 2 1
Sensory Modalities The classes of sensory modalities are general senses and special senses. The general senses include both somatic and visceral senses, which provide information about conditions within internal organs. The special senses include the modalities of smell, taste, vision, hearing, and equilibrium. 3 Sensory Receptor General receptors 1. Skin 2. Visceral organs 3. Muscles and joints Specific receptors 1. Chemoreceptors 2. Photoreceptors 3. Mechanoreceptors 4 2
Sensory Receptor 依 照 ( 來 自 體 外 或 體 內 ) 刺 激 能 量 : 1. Chemoreceptors.. 味 嗅 覺 血 液 裡 的 [CO 2 ] 及 [O 2 ] 2. Photoreceptors.. 視 網 膜 3. Thermoreceptors.. 皮 膚 4. Mechanoreceptors.. 觸 壓 覺 及 位 於 耳 朵 內 的 毛 細 胞 5. Nociceptors.. 痛 覺 依 所 傳 達 的 感 覺 訊 息 : 1. Skin receptors( 傳 達 一 般 感 覺 的 ).. 冷 熱 痛 壓 觸 等 2. Somatic receptors( 傳 達 肢 體 位 置 感 覺 ).. 肌 纖 維 收 縮, 肌 纖 維 張 力 關 節 位 置 等 3. Specific receptors( 傳 達 特 殊 感 覺 ).. 視 嗅 味 聽 平 衡 等 4. Visceral receptors( 傳 達 內 臟 訊 息 ).. 血 壓 血 液 滲 透 壓 氧 氣 分 壓 二 氧 化 碳 分 壓 等 5. Nociceptors ( 傳 達 疼 痛 訊 息 ).. 痛 覺 接 受 器 5 Sensory Receptor 感 覺 R 受 到 刺 激 時, 透 過 Sensory R 將 訊 號 變 成 電 氣 反 應, 使 cell membrane 上 的 ion channel 打 開 或 關 閉, 因 而 造 成 發 生 電 位, 也 稱 為 接 受 器 電 位 (receptor potential), 而 R 電 位 與 EPSP 相 似, 當 電 位 改 變 超 過 閥 值 時, 也 會 發 生 動 作 電 位, 將 訊 號 透 過 傳 入 神 經 到 中 樞, 讓 你 感 覺 是 疼 痛 溫 聽 覺 等 訊 號 會 傳 進 來 Sensory R 對 持 續 的 刺 激 產 生 反 應, 若 愈 來 愈 慢 或 者 反 應 度 愈 來 愈 小 甚 至 完 全 消 失, 稱 之 sensory R 的 適 應 性, 可 分 為 : (1) 快 適 應 R: 適 應 性 快 的 sensory R: 嗅 觸 壓 溫 覺 R (2) 慢 適 應 R: 適 應 性 慢 的 sensory R: 痛 覺 R 感 覺 單 位 (sensory unit) 是 感 覺 神 經 元 與 其 所 分 出 ( 含 sensory R) 的 神 經 末 梢 的 組 合 感 覺 視 野 (receptive field) 是 受 到 刺 激 時 會 改 變 某 一 個 感 覺 神 經 元 動 作 電 位 的 所 有 範 圍 不 同 部 位 的 skin, 而 sensory R 的 密 度 以 及 receptive field 的 大 小 也 會 有 所 不 同, 因 此 不 同 部 位 的 感 覺 敏 銳 度 (sensory acuity) 也 不 同 sensory R,receptive field, 則 sensory acuity 6 3
7 Generator Potential 發 生 電 位 - 為 感 覺 神 經 末 梢 處 強 度 與 刺 激 強 度 成 正 比 超 過 閾 值 後, 其 超 過 的 強 度, 將 使 引 發 動 作 電 位 的 放 電 頻 率 增 加 8 4
Primary Sensory Areas of Cerebral Cortex 9 Somatic Sensation Touch: 輕 微 的 壓 力 刺 激 位 在 skin 或 skin 下 方 的 機 械 R 所 引 起 的 刺 激 在 skin 可 以 感 覺 觸 覺 的 R 是 梅 斯 納 氏 小 體 (Meissner s corpuscles) 麥 氏 (Merkle s corpuscles) 游 離 神 經 末 梢 (free nerve endings) Pressure: 大 一 點 的 壓 力 刺 激 位 在 皮 膚 深 層 的 R 是 巴 齊 尼 氏 小 體 (Pacinian corpuscles) free nerve endings Warmth: 溫 度 的 sensory R 是 路 氏 小 體 (Ruffini corpuscles) free nerve endings Pain: 痛 覺 R 是 free nerve endings, 可 分 為 二 種 :C 型 纖 維 ( 無 髓 鞘 ) & Aδ 型 纖 維 ( 有 髓 鞘 ) 自 體 感 覺 : 對 於 自 己 四 肢 的 位 置 運 動 等 相 關 的 感 覺 即 使 我 們 不 用 眼 睛 看, 也 能 清 楚 地 知 道 自 己 四 肢 的 位 置 及 四 肢 肌 肉 收 縮 的 狀 況 這 些 感 覺 訊 息 的 獲 得 是 由 : 肌 肉 的 肌 梭 拉 扯 接 受 器 (muscle spindle stretch receptors) & 肌 腱 的 高 爾 基 肌 腱 接 受 器 (Golgi tendon organs) 10 5
Skin Receptors 11 Types of Pain Fast pain (acute) occurs rapidly after stimuli (.1 second) sharp pain like needle puncture or cut not felt in deeper tissues larger A nerve fibers Slow pain (chronic) begins more slowly & increases in intensity aching or throbbing pain of toothache in both superficial and deeper tissues smaller C nerve fibers 12 6
Cellular Pathways of Pain Transmission & Modulation 鎮 痛 (Analgesia) 13 Referred Pain 14 7
Referred Pain 15 Muscle Spindle & Golgi Tendon Organ Golgi tendon organ Muscle spindle 16 8
α 運 動 神 經 元 刺 激 梭 外 肌 纖 維 的 收 縮, 並 解 除 了 原 有 的 牽 張 - 稱 之 為 牽 張 反 射 γ 運 動 神 經 元 將 肌 梭 拉 緊, 加 強 肌 梭 對 牽 張 的 敏 感 度 即 使 當 肌 肉 處 於 縮 短 狀 態 時, 也 能 有 效 監 控 肌 肉 的 長 度 17 Somatic Sensory Pathways ( 上 行 徑 ) First-order neuron conduct impulses to the CNS (brainstem or spinal cord) either spinal or cranial nerves Second-order neurons conducts impulses from brain stem or spinal cord to thalamus cross over to opposite side of body Third-order neuron conducts impulses from thalamus to primary somatosensory cortex (postcentral gyrus of parietal lobe) 18 9
上 行 徑 ( 感 覺 輸 入 途 徑 ) 1. 薄 索 束 和 契 狀 束 : 傳 導 精 細 觸 覺 或 壓 覺 2. 後 脊 髓 小 腦 徑 : 傳 導 下 意 識 協 調 性 運 動 感 覺 3. 側 脊 髓 視 丘 徑 : 傳 導 痛 覺 或 溫 度 感 覺 4. 前 脊 髓 小 腦 徑 : 傳 導 下 意 識 協 調 性 運 動 感 覺 5. 前 脊 髓 視 丘 徑 : 傳 導 模 糊 觸 覺 或 壓 覺 19 20 10
Somatic Motor Pathways ( 下 行 徑 ) Control of body movement motor portions of cerebral cortex initiate & control precise movements basal ganglia help establish muscle tone & integrate semivoluntary automatic movements cerebellum helps make movements smooth & helps maintain posture & balance Somatic motor pathways direct pathway from cerebral cortex to spinal cord & out to muscles indirect pathway includes synapses in basal ganglia, thalamus, reticular formation & cerebellum 21 下 行 徑 ( 運 動 輸 出 途 徑 ) 1. 錐 體 徑 ( 皮 質 脊 髓 徑 ): 控 制 精 確 細 部 運 動 ( 如 手 指 ) 2. 錐 體 外 徑 : 控 制 大 塊 肌 肉 協 調 性 運 動 ( 如 維 持 姿 勢 走 路 等 ) 22 11
下 行 徑 ( 運 動 輸 出 途 徑 ) Pyramidal tract Extrapyramidal tract 23 Paralysis Flaccid paralysis = damage lower motor neurons no voluntary movement on same side as damage no reflex actions muscle limp & flaccid decreased muscle tone Spastic paralysis = damage upper motor neurons paralysis on opposite side from injury increased muscle tone exaggerated reflexes 24 12
症 狀 巴 比 斯 基 氏 反 射 (Babinski reflex) 半 身 不 遂 (Hemiplegia) 下 身 麻 痺 (Paraplegia) 四 肢 麻 痺 (Quadriplegia) 舞 蹈 症 (Chorea;Saint Vitus dance) 休 息 性 顫 抖 (Resting tremor) 上 運 動 神 經 元 受 損 身 體 一 側 的 上 肢 及 下 肢 癱 瘓, 常 見 於 運 動 神 經 徑 通 過 內 囊 ( 位 於 大 腦 ), 當 腦 中 風 時, 運 動 神 經 就 會 受 損, 而 支 配 運 動 的 muscle 就 會 受 阻, 所 以 就 會 產 生 hemiplegia 身 體 兩 側 下 肢 癱 瘓, 這 是 因 為 脊 髓 下 部 受 傷 四 個 手 腳 都 無 法 動 彈, 這 是 因 脊 髓 上 部 或 腦 部 受 傷 因 basal ganglia 受 傷 特 徵 診 斷 錐 體 運 動 系 統 是 否 受 損, 若 錐 體 運 動 系 統 受 損, 就 會 有 此 反 射 刺 激 腳 底 側 邊, 此 時 腳 大 拇 指 會 有 伸 張 反 應 ( 會 翹 起 來 ), 其 餘 腳 指 往 外 翻, 若 有 這 症 狀 就 代 表 你 的 錐 體 運 動 系 統 受 損, 因 為 正 常 人 是 不 會 有 此 現 象, 除 了 1 歲 半 以 下 的 孩 童 例 外, 因 為 他 們 的 運 動 神 經 系 統 發 育 還 尚 未 完 全, 所 以 會 有 巴 比 斯 基 氏 反 射 休 息 時 四 肢 會 抖 動 如 巴 金 森 氏 症 25 Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) 26 13
New Therapy of ALS 27 Taste 味 蕾 ( taste buds ) 主 要 分 布 在 舌 頭, 是 負 責 味 道 的 感 覺 接 受 器 的 器 官 因 此 當 今 天 吃 了 某 個 東 西 ( 它 可 能 是 酸 鹹 苦 甜 ), 味 蕾 接 受 到 刺 激 時, 會 透 過 感 覺 神 經 元 ( 第 七 對 顏 面 神 經, 其 主 要 負 責 舌 頭 前 2/3 處 的 味 覺 和 第 九 對 舌 咽 神 經, 其 主 要 負 責 後 1/3 處 的 味 覺 ) 來 傳 導, 一 直 傳 到 腦 幹 經 過 中 腦 的 視 丘 最 後 傳 到 體 感 覺 皮 質 ( 後 中 央 腦 回 ) 的 舌 頭 區 附 近 一 般 人 將 味 覺 分 為 酸 (sour) 鹹 (salt) 甜 (sweet) 苦 (bitter) 酸 覺 味 蕾 主 要 分 佈 在 舌 頭 兩 側, 鹹 覺 主 要 分 佈 在 舌 尖 和 兩 側, 甜 覺 主 要 在 舌 尖, 苦 覺 主 要 分 佈 在 舌 頭 的 後 方 28 14
Taste Buds An oval body consisting of 50 receptor cells surrounded by supporting cells A single gustatory hair projects upward through the taste pore Basal cells develop into new receptor cells every 10 days. 29 Gustatory Sensation: Taste 30 15
Olfaction 其 有 嗅 覺 細 胞, 它 位 於 鼻 腔 上 方 的 嗅 覺 上 皮 (olfactory epithelium) 組 織 裡 嗅 覺 細 胞 有 嗅 毛 ( 嗅 覺 纖 維 ), 而 嗅 毛 的 細 胞 膜 上 有 氣 味 接 受 器 (ordorant receptors), 所 以 氣 味 分 子 接 上 氣 味 接 受 器 後 會 造 成 嗅 覺 細 胞 的 去 極 化 嗅 覺 是 唯 一 不 需 要 經 視 丘 的 感 覺 傳 入 途 徑, 所 以 當 嗅 覺 訊 號 傳 入 時, 透 過 感 覺 神 經 元 直 接 傳 入 大 腦 的 嗅 球 (olfactory bulb; 也 就 是 第 一 對 腦 神 經 ), 沒 有 經 過 間 腦 的 視 丘 再 從 嗅 球 傳 到 大 腦 的 體 感 覺 皮 質 ( 後 中 央 腦 回 ) 的 嗅 覺 區 附 近 早 期 嗅 球 是 邊 緣 系 統, 當 你 聞 到 不 好 的 味 道 時, 情 緒 會 不 好, 所 以 嗅 球 接 受 到 氣 味 的 好 壞 會 影 響 情 緒 的 反 應, 因 此 嗅 球 與 邊 緣 系 統 是 相 互 關 連 的 31 Olfactory Cell Odorants bind to receptors Na+ channels open Depolarization occurs Nerve impulse is triggered 32 16
Human Eye 33 Vision 光 波 : 可 見 光, 其 波 長 400-700 nm, 人 們 可 以 看 得 見 紅 外 光, 其 波 長 大 於 700 nm 紫 外 光, 其 波 長 低 於 400 nm, 只 有 一 般 昆 蟲 ( 蜜 蜂 虎 神 ) 可 看 得 見 ; 當 波 長 愈 小, 能 量 愈 高 眼 球 : 視 覺 細 胞 位 於 眼 球 的 視 網 膜 (retina) 上, 一 般 影 像 正 常 會 坐 落 到 retina 上, 視 覺 訊 息 始 於 光 子 擊 中 視 覺 細 胞 膜 的 感 光 蛋 白 質 角 膜 (cornea): 呈 凸 狀, 具 有 聚 光 的 能 力, 因 此 當 光 線 進 來 時, 會 透 過 cornea 在 水 晶 體 中 央 折 射, 使 得 光 線 可 以 聚 集 在 一 起 ( 沒 有 水 晶 體 的 人 依 然 可 以 看 到 東 西 ) 虹 彩 (iris): 具 有 調 節 光 量 的 能 力, 也 就 是 可 以 調 節 瞳 孔 (pupil) 的 大 小 Iris 內 有 2 種 平 滑 肌 : (1) 放 射 肌 or 輻 射 肌 (radial muscles) (2) 環 狀 肌 (circular muscles) 以 上 兩 種 平 滑 肌 皆 受 到 交 感 神 經 與 副 交 感 運 動 神 經 纖 維 的 支 配 因 此, 當 光 線 太 亮 時,circular muscles 是 收 縮 ( 受 到 副 交 感 來 控 制 ), pupil 也 會 跟 著 縮 小 ; 若 光 線 太 暗 時,radial muscles 是 收 縮 ( 受 到 交 感 來 控 制 ),pupil 則 是 放 大 34 17
Vision 水 晶 體 (lens): 具 調 節 焦 距 的 功 能, 因 此 當 lens 的 形 狀 改 變, 眼 球 的 焦 距 就 會 改 變 Lens 是 被 懸 韌 帶 (suspensory ligament) 懸 空 吊 著,suspensory ligament 是 附 著 在 睫 狀 肌 (ciliary muscle) 上 因 此 當 看 遠 處 時 ciliary muscle 是 放 鬆 的 (ciliary muscle 的 circular muscles, 平 常 放 鬆 是 往 外 靠 攏, 而 suspensory ligament 會 被 拉 扯 ( 緊 ), 連 帶 拉 扯 到 lens, 使 得 lens 呈 扁 平 狀 ; 相 反 的, 看 近 物, 副 交 感 神 經 會 刺 激 ciliary muscle 收 縮 ( 往 內 靠 ),suspensory ligament 就 會 變 鬆 弛, lens 就 呈 圓 形 重 點 : 當 你 由 目 視 遠 物 轉 成 目 視 近 物,lens 由 扁 平 狀 自 動 變 成 圓 球 狀 的 過 程, 稱 之 為 調 距 (accommodation) 35 36 18
Lacrimal Apparatus About 1 ml of tears produced per day. Spread over eye by blinking. Contains bactericidal enzyme called lysozyme. 37 Layers of Eyeball Fibrous Tunic (outer layer) Vascular Tunic (middle layer) Nervous Tunic (inner layer) 38 19
Structure and Function of Eyeball 層 數 及 附 屬 構 造 外 層 鞏 膜 角 膜 中 間 血 管 層 ( 色 素 層 ) 脈 絡 膜 眼 球 外 層 眼 球 前 面 位 置 後 面 外 層 眼 白 眼 球 中 間 層 眼 球 後 部 中 間 層 緻 密 結 締 組 織 透 明 及 凸 起 血 管 層 組 成 無 血 管 結 締 組 織 緻 密 之 彈 性 膠 原 纖 維 佈 滿 血 管 層 及 色 素 功 能 形 成 眼 球 形 狀 支 持 並 保 護 眼 球 具 有 聚 光 的 能 力 供 給 血 液, 具 遮 光 作 用 供 給 眼 球 營 養 睫 狀 體 血 管 層 前 部 平 滑 肌 及 表 皮 腺 體 藉 由 懸 韌 帶 支 持 水 晶 體, 並 控 制 晶 體 形 狀 及 分 泌 房 水 虹 膜 血 管 層 前 部 與 睫 狀 體 連 續 色 素 細 胞 及 平 滑 肌 調 節 瞳 孔 的 直 徑 而 調 節 光 線 進 入 玻 璃 體 39 Structure and Function of Eyeball 層 數 及 附 屬 構 造 位 置 組 成 功 能 內 層 網 膜 眼 球 內 層 內 層 主 要 的 部 份 排 列 緊 密 的 感 光 受 器 神 經 元 血 管 以 及 結 締 組 織 感 光 受 器 ( 錐 狀 及 桿 狀 細 胞 ) 雙 極 神 經 元 及 節 神 經 元 是 錐 狀 及 桿 狀 細 胞 分 佈 所 在 及 給 予 支 持 感 光 傳 導 訊 息 水 晶 體 ( 不 屬 任 何 一 層 ), 位 於 後 部 及 房 室 間, 由 睫 狀 體 及 懸 韌 帶 支 持 緊 密 排 列 的 蛋 白 纖 維, 呈 透 明 狀 折 射 光 線 使 其 聚 焦 於 視 網 膜 上 40 20
Disorders of Vision 老 花 眼 (presbyopia): 看 近 模 糊 不 清, 但 看 遠 卻 非 常 清 楚 因 為 lens 的 老 化 退 化, 造 成 其 彈 性 減 小 了 白 內 障 (cataract):lens 變 異 所 造 成 的 疾 病,lens 會 變 成 白 色 混 濁 狀 在 正 常 下,lens 是 清 澈 透 明 狀, 遇 到 光 線 可 馬 上 折 射, 但 混 濁 後,lens 就 無 法 折 射, 視 力 就 會 自 然 消 失 近 視 (nearsightedness): 沒 有 任 何 近 視 或 遠 視 時, 不 管 光 線 是 從 哪 個 角 度 進 來, 影 像 都 會 剛 好 落 在 retina 上 若 眼 球 過 長, 影 像 的 焦 距 會 出 現 在 retina 之 前, 看 遠 處 時, 影 像 就 會 模 糊 不 清 遠 視 (farsightedness): 若 眼 球 過 短, 影 像 的 焦 距 會 落 在 retina 之 後 ; 看 近 物 時, 影 像 會 模 糊 不 清 散 光 (astigmatism): 是 因 為 cornea 或 lens 不 對 稱 弧 度 所 引 起 的 正 常 cornea 和 lens 都 是 平 滑 的, 但 是 當 cornea 和 lens 出 現 凹 凹 凸 凸 的 話, 就 會 產 生 不 同 角 度 的 弧 度 出 來 因 此 光 線 投 射 進 來, 影 像 會 落 在 不 同 的 地 方, 造 成 物 體 模 糊 不 清 41 白 內 障 (cataract) 正 常 的 水 晶 體 混 濁 的 水 晶 體 42 21
人 工 晶 體 植 入 前 人 工 晶 體 植 入 已 縫 線 的 傷 口 無 需 縫 線 的 傷 口 43 Secretion of Aqueous Humor 44 22
Glaucoma 隅 角 開 放 性 青 光 眼 隅 角 閉 鎖 性 青 光 眼 A disorder called glaucoma sometimes develops in the eyes as a person ages when the rate of aqueous humor formation exceeds the rate of its removal. Fluid accumulates in the anterior chamber of the eye, and the fluid pressure rises. Because liquids cannot be compressed, the increasing pressure from the anterior chamber is transmitted to all parts of the eye, and, in time, the blood vessels that supply the receptor cells of the retina may squeeze shut. If this happens, cells that fail to receive nutrients and oxygen may die, causing permanent blindness. Drugs, laser therapy, or surgery to promote the outflow of aqueous humor can treat glaucoma if it is diagnosed early. However, since glaucoma in its early stages typically produces no symptoms, discovery of the condition usually depends on measuring the intraocular pressure using an instrument called a tonometer. 45 Glaucoma 正 常 眼 睛 的 視 神 經 青 光 眼 患 者 的 視 神 經 46 23
閉 角 型 青 光 眼 ( 把 虹 膜 向 前 推, 令 前 房 角 及 許 氏 管 閉 塞 ) 眼 壓 因 而 急 劇 上 升, 需 要 即 時 診 治 正 常 視 覺 嚴 重 青 光 眼 的 視 覺 47 Photoreceptor Cells Cones 對 紅 光 藍 光 綠 光 三 種 顏 色 非 常 的 敏 感, 而 且 對 強 光 粉 敏 感 相 反 rods 的 話, 其 對 弱 光 和 綠 光 較 敏 感 內 含 光 色 素 体 (photopigments), 是 由 視 黑 素 (opsin) 和 視 黃 醛 (retinal) 兩 種 組 合 而 成 rods 的 photopigments 叫 視 紫 素 (rhodopsin), 而 cones 的 photopigments 則 沒 有 特 定 的 名 稱 重 點 :VitA 會 轉 變 成 rhodopsin, 若 長 期 缺 乏 VitA, 也 就 是 則 無 法 轉 變 成 光 色 素 体, rhodopsin, 也 就 因 此 無 法 感 受 到 光 的 顏 色 和 強 度, 特 別 是 弱 光, 則 會 造 成 夜 盲 症 retinal 的 結 構 與 VitA 很 相 似, 當 retinal 吸 收 光 的 能 量 後, 可 以 轉 變 成 VitA, 因 此 retinal 才 是 真 正 的 感 光 分 子 視 網 膜 (retina) 上 的 視 覺 細 胞, 可 感 應 光 的 強 度 及 顏 色 當 視 覺 細 胞 受 到 光 的 刺 激 時, 產 生 的 是 過 極 化, 而 不 是 去 極 化, 這 一 點 和 其 他 的 sensory R 是 完 全 不 同 的 因 為 視 覺 細 胞 不 受 到 光 的 刺 激 ( 黑 暗 狀 況 下 ), 使 視 覺 細 胞 內 cgmp conc 而 打 開 ion channel, 尤 其 是 Na 及 Ca, 因 為 這 些 離 子 都 帶 正 電, 從 細 胞 外 到 細 胞 內 造 成 去 極 化 相 反 地, 一 旦 視 覺 細 胞 受 到 光 的 刺 激, 使 視 覺 細 胞 內 cgmp conc, 關 閉 ion channel 造 成 過 極 化 48 24
Photoreceptor Cells 49 Photoreceptor Cells: Rod Cell 50 25
Photoreceptor Cells: Rod Cell 51 52 26
Physiology of Vision Photopigments are undergo structural changes upon light absorption. Retinal is the light absorbing part of all visual photopigments. All photopigments involved in vision contain a glycoprotein called opsin and a derivative of vitamin A called retinal. There are four different opsins A cone contains one of three different kinds of photopigments so there are three types of cones. permit the absorption of 3 different wavelengths (colors) of light Rods contain a single type of photopigment (rhodopsin) Bleaching and regeneration of the photopigments accounts for much but not all of the sensitivity change during light and dark adaptation. 53 Photopigments Isomerization light cause cis-retinal to straighten & become transretinal shape Bleaching enzymes separate the transretinal from the opsin colorless final products Regeneration in darkness, an enzyme converts trans-retinal back to cis-retinal (resynthesis of a 54 photopigment) 27
Photoreceptor Cells: Cone Cell 55 Bipolar cells: 視 覺 細 胞 只 對 光 的 強 度 與 三 種 顏 色 有 反 應 但 bipolar cells 卻 能 分 辨 顏 色 立 體 形 狀 大 小 移 動 等 物 體 的 特 徵 Ganglion cells: 具 有 初 步 的 影 像 分 析 能 力, 也 可 以 分 辨 某 些 具 體 的 形 狀 及 運 動 情 形 Fovea centralis: 從 角 膜 的 正 中 心 劃 一 條 直 線 到 retina 上, 會 發 現 retina 是 凹 陷 的 稱 之 中 央 小 凹 (fovea centralis) 這 兒 的 retina 沒 有 桿 細 胞, 只 有 眾 多 數 的 錐 細 胞, 其 錐 細 胞 的 密 度 高 過 retina 其 它 區 域 Optic disc: 是 視 神 經 (optic nerve) 離 去 眼 球 的 地 方, 所 以 沒 有 任 何 retina 細 胞, 因 此 投 影 在 optic disc 的 影 像 是 看 不 到 的, 稱 之 盲 點 (blind spot) 56 28
Pathway of Nerve Signal in Retina 57 Visual Pathway 58 29
Color-Blind 色 盲 多 是 先 天 上 缺 乏 某 種 型 式 之 錐 細 胞 造 成 正 常 人 的 色 彩 視 覺 是 由 三 原 色 融 合 而 成 的 而 色 盲 患 者, 卻 是 由 二 原 色 融 合 而 成 依 缺 乏 之 錐 細 胞 種 類 色 盲 患 者 可 分 為 紅 色 盲 綠 色 盲 藍 色 盲 有 三 種 色 盲 患 者 通 常 不 易 區 別 某 種 顏 色 例 如 紅 色 或 綠 色 也 有 一 些 色 盲 患 者 之 彩 色 視 覺 僅 由 一 原 色 構 成, 因 為 這 類 患 者 視 網 膜 上 僅 有 一 種 錐 細 胞 色 盲 是 一 種 性 聯 遺 傳 疾 病, 其 缺 陷 基 因 位 於 X 染 色 體 上 由 於 男 性 僅 有 一 個 X 染 色 體 而 女 性 卻 有 兩 個 X 染 色 體, 所 以 男 性 罹 患 色 盲 之 機 率 遠 較 女 性 高 59 Ear Outer ear: 外 耳 道 -- 收 集 聲 波 及 耳 翼 = 耳 殼 (pinna) -- 放 大 和 引 導 聲 波 進 入 外 耳 道 聲 音 的 震 動 會 傳 到 耳 膜 = 鼓 膜 (eardrum) 介 於 外 耳 和 中 耳 之 間,eardrum 會 將 空 氣 中 的 震 動 轉 變 成 耳 膜 的 震 動 Middle ear: 是 個 充 滿 氣 體 的 空 腔, 分 為 歐 氏 管 或 耳 咽 管 (auditory tube)-- 與 鼻 咽 相 通, 因 為 鼻 咽 和 外 耳 道 直 通 體 外, 都 與 大 氣 壓 相 通, 所 以 耳 咽 管 的 存 在 和 壓 力 的 平 衡 相 關 聽 小 骨 (ear ossicles)-- 真 正 執 行 聽 覺 功 能 的 地 方, 由 鎚 骨 (malleus) 砧 骨 (incus) 鐙 骨 (stapes) 所 組 成 的 Malleus 接 在 eardrum 之 後, 所 以 聲 波 造 成 的 eardrum 震 動, 首 先 經 由 malleus incus stapes stapes 後 面 的 卵 圓 窗 (oval window) 去 引 起 震 動 Oval window 介 於 中 耳 和 內 耳 之 間,oval window 的 震 動 迫 使 內 耳 耳 蝸 (cochlea) 裡 液 體 的 移 動, 這 些 液 體 的 移 動 引 起 聽 覺 細 胞 產 生 動 作 電 位 Inner ear: 前 庭 器 -- 與 平 衡 有 關 及 耳 蝸 -- 與 聽 覺 有 關 60 30
Ear 61 Middle Ear & Inner Ear 62 31
Transmission of Sound Vibration 63 64 32
Organ of Equilibrium 65 Physiology of Equilibrium (Balance) Static equilibrium maintain the position of the body (head) relative to the force of gravity macula receptors within saccule & utricle Dynamic equilibrium maintain body position (head) during sudden movement of any type--rotation, deceleration or acceleration crista receptors within ampulla of semicircular ducts 66 33
Crista: Ampulla of Semicircular Ducts 67 Detection of Rotational Movement 68 34
Organ of Corti 69 Deafness Nerve deafness possibly nerve damage (CN VIII), but usually damage to hair cells from antibiotics, high pitched sounds, anticancer drugs, etc. the louder the sound the quicker the loss of hearing person may fail to notice loss until they have70 difficulty hearing frequencies of speech Conduction deafness perforated eardrum otosclerosis vibrations are not conducted to hair cells 70 35
Meniere s Disease 前 庭 震 顫 為 內 耳 罹 患 梅 尼 爾 氏 疾 病 的 症 狀 之 一 雖 然 這 種 疾 病 最 初 之 病 症 是 耳 鳴 但 是 因 耳 蝸 與 前 庭 器 藉 內 淋 巴 相 通, 兩 者 生 理 功 能 關 係 密 切 所 以 梅 尼 爾 氏 疾 病 患 者, 除 了 聽 覺 症 狀 之 外, 也 常 伴 隨 暈 眩 及 震 顫 的 前 庭 症 狀 71 自 已 你 明 明 很 喜 歡 一 個 人, 卻 沒 有 表 白 的 勇 氣 你 明 明 很 希 望 告 訴 某 個 討 厭 的 傢 伙 再 也 別 來 煩 你, 卻 從 來 不 敢 如 此 痛 快 淋 漓 你 明 明 很 不 願 意 買 下 那 件 店 員 拚 命 推 薦 的 襯 衫, 卻 又 擔 心 他 會 以 怨 恨 的 眼 光 看 你 於 是 你 心 裡 想 的 和 實 際 去 做 的 往 往 風 馬 牛 不 相 及, 就 像 你 明 明 愛 吃 漢 堡, 卻 老 是 莫 名 其 妙 地 點 了 薯 條 因 為 你 總 是 擔 心 別 人 的 反 應 別 人 的 反 應 都 只 是 你 的 虛 擬 而 已 你 真 正 在 應 付 的 不 是 別 人, 是 你 那 顆 混 亂 不 安 的 心 一 如 站 在 一 面 鏡 子 前, 不 管 是 正 對 或 背 對, 呈 現 的 只 是 個 人 的 鏡 象 你 面 對 或 逃 避 的, 終 究 只 是 自 已 72 36