Sinnesphysiologie

Die Sinnesphysiologie untersucht die Bedingungen sinnlicher Wahrnehmung aus der Perspektive der Physiologie. Wesentliche Fragestellungen sind die Aufnahme von Reizen durch Sinnesorgane mit Bildung neuronaler Signale sowie deren Verarbeitung im Nervensystem. Nach Funktion und Sensoren unterscheidet man:

• Sehen – visuelles System des Gesichtssinnes (visuelle Wahrnehmung) durch photosensitive Ganglienzellen, Stäbchen (Skotopisches Sehen) und s-, m- und l-Zapfen (Photopisches Sehen).
• Hören – auditives System des Gehörsinnes (auditive Wahrnehmung) durch Haarsinneszellen im Innenohr.
• Riechen – olfaktorisches System des Geruchssinnes (olfaktorische Wahrnehmung) durch ca. 350 verschiedene Geruchsrezeptortypen.
• Schmecken – gustatorisches System des Geschmackssinnes (gustatorische Wahrnehmung) mit Rezeptoren für süß, sauer, salzig, bitter, fettig und umami.
• Gleichgewicht, Linearbeschleunigung und Drehbeschleunigung im vestibulären System des Gleichgewichtssinnes (vestibuläre Wahrnehmung) vermittelt durch die Maculaorgane und die Bogengänge.
• Gefühl für Stellung und Spannung einer Ruhehaltung, Kraft und Geschwindigkeit einer Bewegung (Tiefeinsensibilität) durch Muskelspindeln, das Golgi-Sehnenorgan und Rezeptoren für die Gelenkstellung.
• Gefühl von Berührung, Druck, Vibration auf der Haut durch Merkel-Zellen (feine Details), Meissner-Körperchen (Steuerung der Greifkraft), Vater-Pacini Tastkörperchen (Vibration feiner Texturen beim Darüberstreichen) und Ruffini-Körperchen (Dehnung). Außerdem existieren Haarfolikelsensoren.
• Wahrnehmung von Wärme, Kälte durch getrennte Warm- und Kaltrezeptoren.
• Schmerzempfindung durch Rezeptoren für mechanische Reize, für Hitze, für Entzündungen, schmerzhafte Kälte und starke chemische Reize.

Neben den klassischen fünf Sinnen lassen sich also weitere Sinnesmodalitäten unterscheiden. Während dem Tastsinn verschiedene Mechanorezeptoren der Haut zugrunde liegen, sind die Thermorezeption und die Nozizeption nicht auf die Haut beschränkt (Rezeptoren für die Bluttemperatur im Kopf).

Für die haptische Wahrnehmung ist nicht nur taktile, sondern auch kinästhetische Information erforderlich.

Daneben werden zahlreiche Signale, etwa von Propriozeptoren, im Nervensystem verarbeitet, ohne dass sie in bewusste Wahrnehmungen einfließen. Dies gilt auch für verschiedene Qualitäten der Enterozeption, beispielsweise die Rezeptoren für Blutdruck in Arterien und Venen oder die Chemorezeptoren im Glomus caroticum für die im Blut gelösten Gase CO₂-Partialdruck und O₂. Weiterhin wird im Blut der pH-Wert ermittelt, der osmotische Druck des Blutplasmas (Durstsignal), die Blutzuckerdifferenz zwischen Arterien und Venen (Hungersignal) bestimmt. Es gibt auch Kalium- und Giftrezeptoren, Sensoren für Lungenfülldruck, sowie Magen- und Blasendehnung.

In der Sinnesphysiologie unterscheidet man methodisch zwischen objektiven Verfahren – bei denen von außen beobachtbare Leistungen der Sinnesorgane etwa für Verhaltensreaktionen untersucht werden – und subjektiven Verfahren der Wahrnehmungsphysiologie, mit denen selbstbeobachtend die nur subjektiv erfahrbaren eigenen Sinneseindrücke, Empfindungen, Wahrnehmungen etc. beschrieben werden.

Das Hauptaugenmerk der Sinnesphysiologie gilt dabei den unterschiedlichen Mechanismen, durch welche physische Stimuli wie Licht, Schallwellen oder chemische Reize in körpereigene elektrische Signale überführt werden (Transduktion). Oftmals gibt es verschiedene Subsysteme, die jeweils auf spezifische Reizformen ansprechen. Beispielsweise werden die Zapfen der Netzhaut durch bestimmte Wellenlängenbereiche des sichtbaren Lichts besonders stark verändert. Für die Sinnesphysiologie ist auch die Integration verschiedener sensorischer Informationen von Interesse, die innerhalb des zentralen Nervensystems auf unterschiedlicher Ebene in besonderen Regionen des Gehirns stattfindet. Hierbei überschneidet sich die Sinnesphysiologie mit anderen Disziplinen wie beispielsweise der kognitiven Neurowissenschaft.

Siehe auch

• Wahrnehmungspsychologie
• Intermodale Kongruenz
• Sensorische Integration
• Sensibilität (Neurowissenschaft)

Literatur

• Robert F. Schmidt, Hans-Georg Schaible (Hrsg.): Neuro- und Sinnesphysiologie. 5., neu bearbeitete Auflage. Springer Medizin, Heidelberg 2006, ISBN 3-540-25700-4.
• Thomas Braun, Annette Röhler gen. Riemer, Florian Weber: Kurzlehrbuch Physiologie. Elsevier u. a., München u. a. 2006, ISBN 3-437-41777-0.

Weblinks

Wiktionary: Sinnesphysiologie – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen