The other sensory systems
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[싸이그래머] 생물심리학+파이썬프로그래밍(Psychopy) - 7회차 세미나 발표자료
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The other sensory systems
- 1. The Other Sensory Systems Produced by Tae Young Lee
- 2. Sensor Decision of Perspective Things Bear (Smell) Deer (Sound) Eagle (Sight) Different Senses as Different Ways of Knowing the World
- 3. Sound and the Ear Sound amplitude loudness For example(wave equation) Advertisement > Regular Program
- 5. Pitch Perception Place Theory 바닥막이 피아노선들처럼 작용 바닥막의 각 영역이 특정 주파수에 동조. 각 주파수는 바닥막의 특정 장소에 있는 털세포만을 활성화 Frequency Theory 바닥막이 소리와 동기화된 진동을 함 그에 따라 청각신경 축색에서 그와 동일한 주파수의 활동전위가 발생 For example) 50Hz의 소리는 청각신경에서 초당 50회의 활동전위를 발생
- 8. Hearing Loss ■ Exposure of the mother to rubella (German measles), syphilis, or other diseases or toxins during pregnancy 산모가 풍진,매독,또는 다른 질병에 걸리거나 독성물질에 노출된 경우 ■ Inadequate oxygen to the brain during birth 출산시 뇌로 공급되는 산소가 부족한 경우 ■ Deficient activity of the thyroid gland 불충분한 갑상선 활동 ■ Certain diseases, including multiple sclerosis and meningitis 다발성 경화증과 뇌막염을 포함하는 특정 질병 ■ Childhood reactions to certain drugs, including aspirin 아스피린을 포함하는 특정 약물에 대한 아동기의 반응 ■ Exposure to loud noises
- 10. Mechanical Sense Vestibular Sensation 평형감각 1> Look at the image 1> Look at the Image 2> Shaking head 2> Moving the source Maintain the focus Don’t Maintain the focus
- 13. Input to the Central Nervous System
- 14. Pain
- 15. Ways of Relieving Pain(1)
- 16. 아편제와 엔도르핀(Opioids and Endorphins) 속임약(Placebos) 대마초제제(관문이론)와 캡사이신 (Cannabinoids and Capsaicin) Ways of Relieving Pain(2)
- 17. Sensitization of Pain Quiz> 큰 수술을 받으려는 상황에서 최상의 고통을 줄일 수 있는 최상의 방법은? A.수술 전에 모르핀을 투여하기 시작한다. B.수술에서 깨어난 직후에 모르핀을 시작한다. C.모르핀 처치를 최대한 연기하게 적게 사용함
- 18. Itch You have at least two kinds of itch. First. 베인 상처 치유 시 피부에서 히스타민이 방출되어 혈관을 확장시키고 가려운 감각 발생 Second. 특정 식물 cowhage에 닿으면 가렵다. etc) 노보카인 투여 – 감각의 마비 치과의사가 드릴로 치아를 갈 때 노보카인 사용
- 19. The Chemical Senses 당신이 버려야 할 감각을 선택한다면? A. 시각 B. 청각 C. 촉각 D. 통증 감각
- 20. Chemical Coding Labeled-line code Across-fiber pattern code
- 21. Taste
- 22. Olfaction
Editor's Notes
- 앞 장에서 1 The Major Issues/2 Nerve Cells and Nerve Impulses/3 Synapses/4 Anatomy of the Nervous System 5 Development and Plasticity of the Brain/6 Vision/7 청각, 신체 감각 및 화학적 감각
- 음파는 진폭과 주파수에서 서로 다르다. 음파의 진폭(amplitude)은 그 음파의 강도이다. 음강(loudness)은 진폭과 관련된 감각이지만 그것이 곧 진폭을 가리키는 것은 아니다.
- 음파가(a)의 고막을 두드르면, 망치뼈, 모루뼈, 그리고 둥지뼈라는 3개의 뼈가 진동하여 체액으로 채워진 달팽이관의 음파를 더 강한 진동으로 전환시킨다(b). 그렇게 일어난 진동은 달팽이관의 바닥막을 따라 배열된 털세포의 변위를 일으킨다. (c)달팽이관의 횡단면. (d)털세포를 확대한 그림.
- 우리가 말을 이해하고 음악을 즐길 수 있는 것은 다양한 주파수를 가진 소리를 구분할 수 있기 때문이다. 현재의 이론은 주파수 및 장소이론에 수정판이다. 저주파 수의 소리(약 100Hz까지, 264Hz인 중앙 ‘다’음보다 한 옥타브 이상 낮은 소리)에 대해서는 바닥막이 음파와 동기화되어 진동하고(주파수 이론과 부합), 청각신경 축색은 음파마다 하나의 활동전위를 발생시킨다. 여린 소리는 소수의 뉴런을 활성화시키는 반면에 강한 소리는 더 많은 뉴런을 활성화시킨다. 따라서 저주파수에서는 신경충동의 빈도로 음고를 식별하고, 흥분하는 세포의 수로는 음강을 식별한다.
- 대부분 인간의 청각은 연사원리(volley principle)[:음고 변별을 설명 – 축색들의 집합체인 전체로서의 청각신경은 개별 축색으로는 불가능한 초당 4,000번까지 소리에 맞추어 충동을 연속적으로 발생시킬 수 있다.]의 대략적 한계인 4,000Hz이상의 음파는 따라 잡을 수 없다. 사람마다 음고에 대한 민감성이 다르다. 음치증은 유전적 요인 절대음감의 중요한 결정 요인은 어린 시절의 많은 음악적 훈련이다. 절대음감을 가진 사람은 베트남어나 중국어처럼 음조가 있는 언어를 쓰는 경우가 많다.
- 청각계에 들어온 정보는 여러 겉질밑구조들을 경유하는데, 이 때 중간뇌 수준에서 축삭들이 교차하기 때문에 각 뇌반구는 반대쪽에서 유입되는 많은 청각 입력을 받아들일 수 있다. 정보는 최종 목표인 위관자엽의 일차청각겉질에 도달한다. 청각겉질의 구조는 시각겉질과 유사하다. 예컨데, 시각계에 ‘무엇(what)’신경로와 ‘어디(where)’신경로가 있듯이 청각계에도 소리의 패턴에 민감한 ‘어디’신경로는 뒤관자겉질과 마루엽에 있다. 친숙한 노래를 들려주었을 때 사람들은 공백 부분에서 그에 해당하는 선율을 머릿속으로 들었다.
- 청각장애 전도성 농(conductive deafness) or 가운데귀농(middle-ear deafness) : 정상의 달팽이관과 청각신경을 가지고 있기 때문에 자신의 목소리를 들을 수 있다.이 소리는 가운데귀를 경유하지 않고 두개골의 뼈를 통해 달팽이관으로 직접 전달된다. (보청기로 교정 가능) 신경농(nerve deafness) or 속귀농(inner-ear deafness) : 달팽이관, 털세포, 또는 청각신경이 손상된 결과 이는 유전될 수도 있고 다양한 출생 전의 문제나 초기 아동기의 장애에 기인될 수 있다. Hearing Loss의 원인에 기인하에 발생한다.
- 소리의 방향과 거리를 알기 위해서는 두 귀의 반응을 비교해야 한다. 소리의 위치에 대한 한 단서는 두 귀에 들리는 소리의 강도차이다. 소리의 위치를 알아내는 또 다른 방법은 소리가 두 귀에 도달하는 도착 시간의 차이다. 시간차는 0에서 600마이크로second 세번째 단서는 두 귀 사이의 위상차(phase difference)이다. 요약하면 인간은 저주파 음은 위상차로 그 위치를 알아내고 고주파 음은 음강의 차이로 위치를 파악한다.
- 머리를 상하로 그리고 전후로 흔들면서 이 글을 읽어보라. 글을 아주 쉽게 읽을 수 있다는 것을 알게 될 것이다. 이제 머리는 고정시키고 책을 그렇게 움직여보라. 이번에는 글을 읽을 수 없을 것이다. 왜 그럴까? 머리를 움직일 때, 달팽이관에 인접한 전정기관(vestibular organ)이 각각의 움직임을 탐지하여 눈에서 그 움직임에 대한 보상 운동이 일어나도록 한다. 그러나 책이 움직일 때는 전정기관이 작용하지 않기 때문에 눈의 초점을 목표물에 맞출 수 없다. 전정기관에서 들어오는 감각정보를 이용하여 머리가 기울어지는 방향과 움직이는 가속도를 탐지한다.(자이로스코프 센서의 원리) 평형감각은 안구운동을 유도하고 균형을 유지하는 데 중요하다.
- 신체와 신체운동에 대한 감각을 처리하는 몸 감각계(somato-sensory system)는 단일의 감각이 아니라 다양한 감각을 포괄한다. 여기에는 대상의 모양을 식별하는 변별 촉각(discriminative touch), 심부 압력, 냉각, 온각, 통증, 가려움, 간지럼, 그리고 관절의 위치와 운동에 대한 감각등이 포함된다.
- 파차니소체(Pacinian corpuscle)는 피부에 갑자기 일어난 변위나 고주파 진동을 탐지한다. 외부 구조의 안쪽에 뉴런의 막이 있다. 양파처럼 생긴 외부 구조는 점진적 또는 일정한 압력에 저항하는 기계적 지지물로 작용한다. 즉, 이 외부 구조가 감싸고 있기 때문에 뉴런은 대부분의 촉각자극으로부터 차단된다. 그러나 갑작스럽거나 진동하는 자극은 막을 구부리고, 나트륨통로를 열어 막에 탈분극을 일으킨다. 피부에 가해지는 압력이 지속되어도 이 수용체는 순간적으로만 반응한다.
- 유쾌한 자극에 의해 유발되는 불쾌한 경험인 통증은 위험한 곳으로 주의를 지향하고 유지하도록 해준다. 왜 모르핀이 수술 후에는 통증을 감소시키지만 수술하는 동안에는 그렇지 못한지에 대한 의문??? 통각은 모든 수용체 중에서 가장 전문화가 덜 된 자유신경종말에서 시작된다. 초당2~20m정도의 비교적 느린 속도로 충동을 전도 통증 신경로는 신체 어느 한쪽의 수용체에서 척수로 들어가면 바로 반대쪽의 상행로로 건너간다. 촉각 정보는 척수의 같은 쪽을 통해 숨뇌까지 올라가고, 그곳에서 반대쪽으로 건너간다. 그렇게 해서 통증과 촉각은 대뇌겉질의 인접부위에 도달한다. 통증 자극은 또한 숨뇌의 그물체를 거쳐 시상의 여러 중심핵들, 편도체, 해마, 이마앞겉질, 그리고 띠이랑으로 연결되는 경로를 활성화시킨다. 이 영역들은 감각 분 아니라 감각의 정서적 관련성에도 반응한다. (공감적 통증 – 만약 당신과 가까운 어떤 사람이 통증을 경험하는 것을 바라본다면, 당신도 통증을 느낀다.)
- 통증을 느끼지 못하는 것은 위험하다. 통증 축색을 불활성화하는 유전자를 가진 사람들은 반복적으로 부상을 입고 일반적으로 위험을 회피하는 학습을 하지 못한다.
- 1> 아편제와 엔도르핀(Opioids and Endorphins) 뇌는 아편성 약물 및 유사 화학물질에 반응하는 아편성 기전(opioid mechanism)을 통해 지속되는 통증을 차단한다. Candace Perr와 Solomon Snyder(1973)는 아편제가 척수와 중간뇌의 수도관주위회색영역의 수용체와 결합한다는 것을 발견했다. 아편 수용체의 발견은 아편제가 상해를 입은 조직이 아니라 신경계와 작용한다는 최초의 증거였기 때문에 흥분을 불러일으켰다. 신경계와 작용한다는 것은 신경계 내에 자체의 아편형 화학물질이 있음을 의미한다. 모르핀과 동일한 수용체에 결합하는 전달물질이 엔드로핀(endorphin)이다. 엔도르핀은 성행위를 할 때와 등골을 오싹하게 하는 음악을 들을 때에도 방출된다. 2> 속임약(Placebos) 주로 통증에 대한 정서적 반응에서 나타난다. 띠겉질의 반응은 감소시키지만 몸감각겉질의 반응은 감소시키지 않는다.