Czuję, słyszę, widzę - dzień w dzień nasze zmysły czujnie reagują na każdy znaczący bodziec. Tylko, czy tak naprawdę wiemy, co sprawia, że możemy coś zobaczyć albo usłyszeć? Czy istnieje różnica między tym, co istnieje, a tym czego dotykamy? Jaki jest mechanizm odbierania wrażeń zmysłowych? Zmysł - co to jest?

Wrażenie zmysłowe to proces, w którym pobudzony recepto zmysłowy generuje impulsy nerwowe, które wywołują doznanie czucia - świadomość zjawisk wewnątrz lub na zewnątrz organizmu. Percepcja to inaczej spostrzeganie, czyli opracowanie, interpretacja i przypisanie znaczenia doświadczeniu zmysłowemu. Każdy system sensoryczny składa się z neuronalnej jednostki wykrywania bodźców, wstępnego ośrodka odbiorczego i wtórnego ośrodka integrującego. Interakcje ośrodków wtórnych tworzą doznanie percepcyjne. U człowieka możemy wyróżnić sześć zmysłów - systemów sensorycznych: wzrok, słuch, dotyk (w tym percepcja bólu i temperatury), węch, smak, równowaga. Każdy zmysł posiada swój narząd, odbierający bodźce: oko, ucho, nos, skórę, ucho wewnętrzne, język. Poszczególne bodźce docierające do narządów zmysłów mogą zostać odebrane przez jeden z czterech rodzajów receptorów: fotoreceptory, mechanoreceptory, chemoreceptory i termoreceptory.

Wzrok

Najwięcej informacji z otoczenia dociera do nas w formie bodźców wzrokowych. Badania wykazują, że 80% naszych wspomnień dotyczy tego, co zobaczyliśmy. Oczy przekazują do kory wzrokowej mózgu informacje o kształtach, kolorach, odległościach i ruchach obiektów. Ponieważ możemy nimi poruszać w górę, w dół i na boki, zapewniają nam szeroki kąt widzenia. Nasze oczy są szeroko otwarte na otaczający świat.

Odbiór wrażeń wzrokowych jest znacznie ułatwiony przez mechanizm akomodacji soczewki - poprzez zmianę kształtu z wypukłego na wklęsły i odwrotnie możemy wyraźnie dostrzec obiekty znajdujące się blisko nas lub w pewnym oddaleniu. Soczewka przekazuje pomniejszony i odwrócony "do góry nogami" obraz obiektu na siatkówkę. Źrenica - okrągły otwór w tęczówce oka - reguluje ilość padającego na siatkówkę światła, kurcząc się, gdy światło jest silne i jasne, lub rozszerzając, gdy jest ono słabe; dzięki temu możemy zobaczyć cokolwiek w dziennym świetle słonecznym i o zmierzchu.

Siatkówka jest zbudowana z dwóch rodzajów fotoreceptorów (komórek światłoczułych) - czopków i pręcików. Czopki odpowiadają głównie za percepcję i rozpoznawanie barw, wyostrzają wzrok, ale pobudza je tylko światło o silnym natężeniu. Pręciki nie rozróżniają kolorów, widzą tylko niebieski i zielony, a działają raczej przy świetle o niskim natężeniu. Taka organizacja pracy powoduje, że o zmroku, gdy nastaje czas pręcików widzimy nie tak wyraźnie, jak w dzień, znikają wyraziste barwy, a świat jest niebiesko-zielono-szary. Podobnie, gdy prosto z nasłonecznionej ulicy wchodzimy do cienistego mieszkania lub odwrotnie, przez moment czujemy się oślepieni, tracimy ostrość wzroku i zdolność percepcji barw - mechanizm pręcikowo-czopkowy musi mieć chwilę na przestrojenie się.

Słuch

Fala dźwiękowa to rozchodzące się falowo drgania cząsteczek powietrza, wywołane przez ruch obiektów, ich wzajemne tarcie i zderzenia, wywołujące lokalne zmiany ciśnienia. Wibracje wykrywane są przez narząd słuchu, czyli ucho, gdzie są przekształcane w impulsy nerwowe i nerwem słuchowym biegną do kory słuchowej mózgu, która dekoduje je jako szelest lub ryk, zależnie od natężenia danego dźwięku

Człowiek reaguje tylko na niektóre z fal dźwiękowych odbieranych przez jego uszy. Narząd słuchu składa się z ucha zewnętrznego, środkowego i wewnętrznego, które jednocześnie jest narządem równowagi. Ucho zewnętrzne przekazuje drgania na błonę bębenkową, za którą znajdują się trzy kosteczki słuchowe - młoteczek, kowadełkostrzemiączko (razem tworzą ucho środkowe), przewodzące dźwięk przez okienko owalne do ucha wewnętrznego, w którym znajdują się kanały półkoliste wypełnione płynem. Kanały łączą się ze ślimakiem, przekazując energię drgań do właściwego receptora dźwięków - aparatu Cortiego. Błona podstawowa w aparacie zostaje wprawiona w ruch przód-tył i przenosi drgania na rzęski, łączące się z nerwem słuchowym. Sygnał pobudzenia zostaje przekazany do mózgu i odebrany jako dźwięk.

Błędnik ucha wewnętrznego, zbudowany z kanałów półkolistych i przedsionka, w którym znajdują się otolity włoskowate komórki receptoryczne jest narządem zmysłu równowagi. Na zmiany położenia ciała w linii prostej (poziomo lub pionowo) reagują otolity, a kanały na ruchy obrotowe.

Węch i smak

Można powiedzieć, że współczesny człowiek zaniedbuje zmysły smaku i węchu. To, co kiedyś decydowało o naszym przeżyciu, uległo degeneracji i służy nam do oceny potraw i napojów. Żadne inne zwierzę ni pozwoliła sobie na taki deficyt.

Te dwa zmysły reagują albo na obecność stałych i płynnych substancji chemicznych w ustach albo gazowych substancji chemicznych w powietrzu.

Tylna część jamy nosowej to niewielkie pole węchowe, wypełnione milionami urzęsionych komórek węchowych, pokrytych śluzem i połączonych z zakończeniami nerwowymi przekazującymi wrażenia węchowe do węchomózgowia. Przy wdychaniu jakiegokolwiek zapachu, lotne związki chemiczne rozpuszczają się w śluzie komórek węchowych, tworząc roztwór, a rzęski przekazują sygnał dalej.

Każda komórka węchowa jest taka sama. Wyróżniamy sześć podstawowych zapachów: żywiczny, spalenizny, zgnilizny, korzenny, kwiatowy i owocowy.

I cztery podstawowe smaki: słony, gorzki, słodki, kwaśny. Na języku, gardle i podniebieniu znajdują się receptory - kubki smakowe, czyli skupiska małych owłosionych komórek lub wolnych zakończeń nerwowych, połączony z drogami neuronalnymi biegnącymi do mózgu. Aby mogły odebrać doznanie smakowe, substancje chemiczne zawarte w pożywieniu musza rozpuścić się w ślinie. Pojedynczy kubek smakowy reaguje na wszystkie cztery smaki podstawowe. Zewnętrzna część kubka, połączona z włóknami nerwowymi, odpowiada za percepcję dotyku. Kubki smakowe na czubku języka najmocniej reagują na słodki smak, boczne części języka na kwaśny, brzegi i tylne części na smak słony, a części języka położone najgłębiej na gorzki.

Dotyk

Zmysł dotyku opisać najtrudniej. Receptorem w tym wypadku jest po pierwsze cała skóra, a po drugie niektóre komórki (lub wolne zakończenia nerwowe - nie ma zgody między naukowcami) różnych części ciała i narządów. Zmysł dotyku obejmuje percepcję mechanicznego nacisku o zróżnicowanej sile, bólu o różnym natężeniu i temperatury o rożnej wysokości. A także odbieranie przez mózg precyzyjnych informacji o kształcie, czy fakturze przedmiotów.

Dotyk pozwala na wykonywanie wielu czynności, a razem ze zmysłem równowagi odpowiada za orientację w przestrzeni (zmysł kinestetyczny). Pozwala na ocenę rozmiaru, wagi, stopnia miękkości-twardości przedmiotu, czy jest on bezpieczny, czy może być ewentualnym źródłem bólu. Zmysł dotyku to swoisty system wczesnego ostrzegania: przekazując dane o temperaturze i bólu, ostrzega nasz mózg przed niebezpieczeństwem, zanim my świadomie je dostrzeżemy i automatycznie uruchamia reakcję obronną.

Warto dodać, że receptory dotyku bez przerwy odbierają różnorodne bodźce, ale najsilniej pobudzającymi i najszybciej przekazywanymi do mózgu są właśnie bodźce docierające do mechano- i termoreceptorów. Szybkość przewodzenia impulsu nerwowego do centralnego układu nerwowego jest informacją o typie bodźca. Sygnały płynące z receptorów dotyku są przesyłane do mózgu drogami nerwów somatycznych. Receptory dotyku są nieregularnie rozmieszczone na całej powierzchni skóry, co decyduje o jej zróżnicowanej wrażliwości.

Wśród wolnych zakończeń nerwowych są też takie, które reagują jedynie na uszkodzenie, ocieplenie, uszczypnięcie skóry. Jest to spowodowane wrażliwością na specyficzny układ określonych bodźców, aktywujący konkretne pasma transmisji neuronalnej.

Ponieważ zmysł dotyku jest bardzo czuły, ma duże zdolności kompensowania deficytów w obrębie innych modalności. Szybkość przewodzenia impulsów w drogach nerwowych o różnej długości oraz ich rozmieszczenie tworzą specyficzny wzór rozpoznawany przez mózg jako doznanie zmysłowe danego rodzaju; tak jest w przypadku osób niewidomych, czytających w alfabecie Braille'a.

Opisane systemy sensoryczne to przedsionek naszych procesów poznawczych, w tym wrażeń i spostrzeżeń. Procesy poznawcze są uznawane za przejaw świadomości i formę poznania rzeczywistości, różnią się pod kątem rodzajów przetwarzanych informacji. Wrażenia to obrazy umysłowe poszczególnych cech zmysłowych obiektu - jego kształtu, koloru, faktury powierzchni. Natomiast spostrzeżenia to całościowe obrazy obiektów, na przykład piłki czy kwadratu.

Spostrzeżenia to nie zawsze obrazy dokładne, wierne i prawidłowe. Wydaje się, że my, ludzie zbytnio polegamy na własnych zmysłach, zakładając, że to, co spostrzegamy rzeczywiście istnieje, a to jak to spostrzegamy jest wspólne nam wszystkim. Nie do końca tak jest; w szczególnych warunkach przy odpowiednich układach bodźców, zwłaszcza wzrokowych mogą powstawać bardzo realistyczne i zmienne iluzje - złudzenia, czyli zniekształcone obrazy przedmiotów. Wyróżniamy kilka typów złudzeń: geometryczne, oparte na zasadzie kontrastu elementów spostrzeżenia (co prowadzi na przykład do zniekształconej oceny wielkości figury centralnej, otoczonej innymi figurami), patologiczne (skutek uszkodzenia analizatora).

Osoba przeżywająca złudzenia patologiczne odzwierciedla otoczenie w sposób częściowo bądź całkowicie błędny, wypaczony. Halucynacje, inny rodzaj złudzeń, to spostrzeganie na jawie obiektów nie oddziałujących w rzeczywistości na zmysły, ale funkcjonujących jako takie w naszej udręczonej wyobraźni. Osoba halucynująca myśli, że rzeczywiście widzi otaczające ją fantastyczne stworzenia, czuje obecność innych osób, słyszy dźwięki, widzi rozmaite przedmioty i istoty. Halucynacje są skutkiem zaburzeń centralnego układu nerwowego (najczęściej zmian organicznych lub neurochemicznych); leczenie farmakologiczne może je zredukować, a nawet wyeliminować.

Spostrzeżenia nie muszą być tym, czym według nas są - obojętne jak pewni swego jesteśmy. Pasażerom samolotów odrzutowych wydaje się, że w czasie startu nie unoszą się, tylko ziemia opada.

Kiedy widzimy księżyc zawieszony nisko nad horyzontem, wydaje się ogromny; kiedy jest wysoko w zenicie możemy go zasłonić koniuszkiem palca. Wiemy oczywiście, że to iluzja, że nasz satelita nie zmienia swoich rozmiarów. Dlaczego jednak spostrzegamy go w ten sposób? Przyjmuje się, że jest to przykład złamania zasady stałości wielkości przez zasadę "złudzenia torów kolejowych", która mówi, że przedmioty umieszczone tuż nad horyzontem postrzegamy jako większe niż w rzeczywistości, ponieważ w ten sposób bierzemy poprawkę na dużą odległość jaka nas od nich dzieli.

Rozmaite złudzenia są dowodem na omylność naszych zmysłów. Pytanie, czy jest ona celowa, czy nie? Konstruowanie obrazu na siatkówce oka i przekazywanie go do ośrodków korowych, gdzie ponownie jest on przetwarzany to niezwykle skomplikowany proces. Ponadto, siatkówka ma dwa wymiary, a musi przesłać informacje o obiektach trójwymiarowego świata; ponieważ jest niewielkich rozmiarów soczewka dodatkowo musi korygować wymiary tych obiektów; na dodatek widzi wszystko "do góry nogami".

Poza tym oko znajduje się w ciągłym, wielokierunkowym ruchu; podlega drganiom o wysokiej częstotliwości, wykonuje ruchy skokowe - a oglądane przedmioty nie poruszają się tak dynamicznie.

Nic dziwnego, że nasze zmysły i mózg lubią sobie upraszczać i skracać drogę, korzystając z danych zmagazynowanych w pamięci wcześniejszych doświadczeń.

Procesy percepcji cyklicznie odbierają, weryfikują, kategoryzują, porównują informacje z otoczenia i ciała. Percepcja to nie bezpośrednie doświadczanie rzeczy "takimi, jakie są", lecz raczej pośrednie wnioskowanie na temat rzeczywistości.

Okazuje się więc, że naszym zmysłom możemy ufać do tego stopnia, do jakiego ufamy samym sobie i naszym wspomnieniom. Dziwnie żyć ze świadomością, że każdy z nas odbiera świat na swój własny sposób i nikt tak naprawdę nie wie, jak rzeczywiście wygląda tak zwana rzeczywistość.