Haptinen havainto

Tunne konkreettinen rakenne
Haptinen polku aistihavainnon edistämiseksi, Aistien puisto , Laatzen lähellä Hannoveria

Koska haptinen havainto ( muinaiskreikka ἁπτός haptόs , saksa , aineellinen ' , ἁπτικός haptikόs , saksa , sopiva kosketukseen' ) viittaa alustavaan "ymmärrykseen" kirjaimellisessa merkityksessä, se on käsitys tutkimalla aktiivisesti vastakohtana passiiviseen kosketusnäyttöön . Termi haptics juontaa juurensa saksalaiseen psykologiin Max Dessoiriin , joka vuonna 1892 suositteli tieteellisen opetuksen nimeämistä kosketusjärjestelmään "akustiikan" ja "visuaalisuuden" perusteella, nimittäin haptinen havainto, joka on analoginen akustisen tai visuaalisen havainnon kanssa.

Osa-alueet

Yleisnimitys haptiikat sisältää sekä interoception ja exteroception , jossa toisistaan erotetaan tunto ja tuntohavainnot. Somatosensorisen järjestelmän ( somatosensoriset , aistitiedot) ja sensomotorijärjestelmän ( sensomotorilla muodostetut aistinvaraiset ja motoriset tiedot) biofysiologisen kosketus- ja haptisen havainnan perusta .

Haptinen havainto sisältää seuraavat havainnon näkökohdat:

  • haptiset herkkyys (komponentti pinta herkkyys , käsitys mekaanisille ärsykkeille muodossa paine, tärinä ja kudoksen laajentumista)
  • Propriokeptio ( syvä herkkyys , kyky havaita raajojen ja oman ruumiin asento ja liike avaruudessa; liikehavaintoon viitataan joskus myös kinestesiana),
  • Visceroception (tieto elinten toiminnasta)
  • Kivun havaitseminen ( nokiseptio ),
  • Lämpötilan havaitseminen ( lämpövastaanotto )

Havaintoprosessit

Mekanoreseptorien stimulaatio

Haptiseen havaintoprosessiin osallistuu suuri määrä erilaisia ​​reseptoreita. Lisäksi tietoja mekanoreseptoreista ihon , saatujen tietojen venyttää, paine ja tärinä reseptorien nivelten , jänteiden ja lihakset ovat myös integroitu osaksi tuntohavainnot.

Pelkästään ihon eri kerroksissa olevien reseptorien määrän arvioidaan olevan 300-600 miljoonaa. Yleisimmin esiintyviä reseptoreita ovat Vater-Pacini-rungot (suurin herkkyys tärinäärsykkeille välillä 40-300 Hz), Meissner-rungot (rekisteröi paineen muutokset enintään 1 µm), Merkel-solut (rekisteröi kestävät, pystysuuntaiset paine-ärsykkeet) ja Ruffinin verisuonet (kudoksen venyttäminen). Erityisesti Pacini- ja Ruffini-rungot eivät ole vain ihossa, vaan myös sidekudoksessa , nivelissä, lihaksissa ja sisäelimissä . Siellä on myös Golgin jänneelimiä ja lihaksia .

Lisäksi jokainen noin viidestä miljoonasta ihmiskehokarvasta on varustettu noin 50 kosketusanturilla, jotka rekisteröivät hiusten pienimmätkin muodonmuutokset. Lisäksi orvaskedessä on kosketusherkkiä vapaita hermopäätteitä , jotka mekaanisten ärsykkeiden lisäksi rekisteröivät ensisijaisesti lämpötilan ja kivun ärsykkeet. Jos karkea arvio on yksi vapaa hermopää µm2-ihoalueella, tämä johtaa kokonaismäärään noin 2 × 10 12 aikuisilla. Päinvastoin kuin muut aistihavainnot, haptinen havainto vaatii useiden tietojen integrointia eri kehon alueilta ja erilaisilta reseptorijärjestelmiltä.

Kortikaalinen käsittely

Kaikki tiedot sa mekaanisten ja proprioreceptors lihasten, nivelten ja ihon ennustetaan kautta pitkän afferenttien aistireiteissä ja selkäytimen kautta talamuksen , että aivokuoren ( aivokuori cerebri , aivokuori) . Talamuksessa haptiset tiedot ovat yhteydessä toisiinsa ensisijaisesti ytimessä ventralis posterior . Neuronit heijastuvat suoraan aivokuoren vastakkaisen puoliskon toissijaisiin (SII) ja kaikkiin primaarisiin somatosensorisiin (SI; postcentral gyrus ) osiin . Aivokuoren jatkokäsittelyä varten afferentit siirtyvät SI: stä parietaaliseen aivokuoreen (erityisesti taka-alueet; Brodmannin alueet BA 5 ja 7) sekä toissijaisiin somatosensorisiin alueisiin (SII) ja sieltä edelleen ajallisiin parietaalisiin alueisiin (BA 22, 37, 39, 40), insulaan , etu- ja ajalliseen assosiaatiokorttikseen (lisätietoja ks. :).

Takana olevan parietaalisen aivokuoren hermosolut ovat osallisina multisensorisessa integraatiossa (mukaan lukien visuaalinen somatospatiaalinen ja somatosensorinen proprioseptiivisen tiedon kanssa), tarvittavassa lyhytaikaisessa varastoinnissa ja tarkkailussa sekä moottorin ohjauksessa. Ne ovat ratkaisevan tärkeitä kehon havaitsemiselle avaruudessa ja muodostavat perustan kognitiivisille prosesseille, jotka perustuvat havaintoihin.

Toistaiseksi SII-yhdisteiden monimutkaisista korkeammista toiminnoista tiedetään suhteellisen vähän. Yhteydet insuliin todennäköisesti vaikuttavat rooliin lomaketietojen ja affektiivisten komponenttien käsittelyssä. Otsalohkon on todennäköisesti mukana haptic päätöksentekoprosesseihin. Yhteydet ajalliseen lohkoon palvelevat asiaankuuluvia muistiprosesseja.

Eferenttiset signaalit saavuttavat parietaalisen lohkon hermoyhteyksien kautta eri subkortikaalisten ja kortikaalisten alueiden kanssa; mukaan lukien tyvikanavat ja cingulate gyrus .

Erot hermosärsytyksessä haptisessa ja kosketusstimulaatiossa

In tuntohavainnot , motorisen aivokuoren on aina aktiivinen; se on ristiriidassa passiivisten ärsykkeiden, kuten kosketuksen, havaitsemiseen. Neuronit löytyy ensisijainen ja toissijainen somatosensory cortex apinoita että

  • tulta, kun apina koskettaa jotain, mutta ei, kun samaa apinaa kosketetaan samassa paikassa saman esineen kanssa;
  • tulipalo, kun apina on valppaana koskettaa, mutta ei häirittyään;
  • tulta, kun apina nappaa jotain neliötä, mutta ei kun se tarttuu pyöreään.

Haptinen havaintokynnys ( ärsykekynnys ) aktiivisissa tutkimuksissa terveillä aikuisilla on noin 1 µm (1 mm = 1000 µm). Kokeelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että yksi tämän kokoinen korkeus voidaan silti havaita erittäin sileällä pinnalla. Tämä tarkoittaa, että haptisen havainnon resoluutiokyky on monta kertaa suurempi kuin kosketushavainnon .

Tuntoaisti on tuntoon käsitys muodossa (epäspesifisiä) reaktiot kosketus on ensimmäinen mielessä, että kehittyy sikiölle. Jo 6 viikkoa hedelmöityksen jälkeen reaktiot, jotka aiheutuvat ihokontaktista kohdunulkoisissa (elossa) olevissa sikiöissä.

Tämä tuntoherkkyys havaitaan ihon paineen , kosketuksen ja tärinän sekä lämpötilan kautta kosketus-, lämpö- ja kylmäreseptoreiden kautta, ja niiden laukaisemat ärsykeimpulssit välittyvät suurella nopeudella kosketushermokuitujen kautta selkäytimen kautta aivoihin , jotta voidaan välttää vaara - esimerkiksi loukkaantuminen - pystyä reagoimaan välittömästi.

Lisäksi tuntoon hermosäikeiden siirtoa varten kivun, paine, tärinä ja lämpötila ärsykkeitä, C-tuntoon kuidut ihossa on myös tunnettu 1990-luvulta lähtien , joka, kun stimuloidaan, välittää tiedot melko hitaasti aivoihin ja vain lempeän, lempeän kosketuksen aistiminen ovat ratkaisevia. Iho on siksi nähtävä sosiaalisena elimenä.

Kun kosketusärsyke on saapunut aivoihin, se arvioidaan omien odotusten ja ympäristön (kontekstin) mukaan ja koetaan sitten tarvittaessa miellyttäväksi tai epämiellyttäväksi. Siten fyysinen kontakti, riippumatta siitä, onko se hellä vai ei, tai jonka tuntee täysin tuntematon henkilö, tai jopa hylkäsi tällaisen eläimen yleensä epämiellyttävänä ja / tai tuntee kosketuksen vain lisääntyneeseen etäisyyden haluun. Tämä psykologinen reaktio, joka on luontainen kaikille terveille ihmisille ja on siksi luonnollinen, palvelee itsensä suojaamista.

Liikkuvan kohteen havaintorajat (tuntoherkkyys) ovat noin millimetriä kehon herkimmissä osissa (sormenpäät ja huulet).

Tutkimusstrategiat esineiden tunnistamiseksi

Seuraavat tutkimusmenetelmät tunnistettiin:

  1. Lakaisu pinnan yli ( sivuttaisliike )
  2. Paina ( paine )
  3. Sisällytä ( kotelo )
  4. Seuraa muotoja ( ääriviivojen seuraaminen )
  5. Staattinen kosketus ( staattinen kosketus)
  6. Ei-tuettu pito ( ei- tuettu pito )

Tallennetut kohteen ominaisuudet sisältävät esineen tai kohteen koon, painon, muodon, pinta- ja materiaaliominaisuudet, lujuuden ja lämpötilan.

Haptisen herkkyyden häiriöt

Monet sairaudet ja häiriöt voivat heikentää haptista havaintoa. Lisäksi vammoja ihon (palat, palovammoja, jne.), Hermovauriot (johtuen esimerkiksi vammoja tai verenkierron häiriöt) ovat tärkeimmät syyt. Lisäksi metaboliset , toksiset ja immunologiset syyt voivat aiheuttaa neuropatioita, jotka voivat johtaa herkkiin epäonnistumisiin. Jotkut herkkiin neuropatioihin johtavat sairaudet ovat: diabetes mellitus , krooninen munuaisten vajaatoiminta , kilpirauhasen häiriöt (hyper- ja kilpirauhasen vajaatoiminta ) sekä hepatiitti , maksakirroosi ja alkoholiriippuvuus .

käyttöalueet

kirjallisuus

  • Martin Grunwald , Lothar Beyer (toim.): Liikkunut tunne. Haptisen havainnon perusteet ja sovellukset. Birkhäuser, Basel et ai. 2001, ISBN 3-7643-6516-1 .
  • Martin Grunwald (Toim.): Ihmisen haptinen havainto. Perusteet ja sovellukset. Birkhäuser, Basel et ai. 2008, ISBN 978-3-7643-7611-6 (englanti).

nettilinkit

Wikisanakirja: Haptics  - selitykset merkityksille, sanan alkuperälle, synonyymeille, käännöksille

Yksittäiset todisteet

  1. ^ EH Weber: Kokeisiin perustuva kosketus- ja yhteisten tunteiden oppi . Friedrich Vieweg ja poika, 1851.
  2. M.Dessoir: Tietoja ihon aistista . Julkaisussa: Arch. F. Anat. Ja Physiol., Physiol. Abt. 1892, s. 175-339.
  3. Gr M. Grunwald, M. John: Saksalaiset edelläkävijät ihmisen haptiselle havainnolle. Julkaisussa: M.Grunwald (Toim.): Human Haptic Perception. Birkhäuser, Basel / Boston / Berliini 2008, s. 15–39.
  4. B a b M.Grunwald: Määritelmät psykologian ja fysiologian välillä. Julkaisussa: M.Grunwald, L.Beyer (toim.): Liikkunut tunne. Haptisen havainnon perusteet ja sovellukset. Birkhäuser, Basel / Boston / Berliini 2001, s. 1–14.
  5. kinestesia. Päällä: flexikon.doccheck.com 27. toukokuuta 2013, viimeksi käytetty Jini 14, 2021.
  6. B a b M.Grunwald: Ihon aistien järjestelmä ja sen vaikutus kehon rajojen kokemiseen. Julkaisussa: M.Schetsche, RB Schmidt (Toim.): Kehokontakti . Monitieteinen tutkimus. Psychosozial-Verlag, Giessen 2011, s. 29–54.
  7. ^ Z. Halata, KI Baumann: Reseptorien anatomia. Julkaisussa: M.Grunwald (Toim.): Human Haptic Perception. Birkhäuser, Basel / Boston / Berliini 2008, s. 85–92.
  8. B a b S.Hsiao, J.Yau: Haptisen havainnon hermopohja. Julkaisussa: M.Grunwald (Toim.): Human Haptic Perception. Birkhäuser, Basel / Boston / Berliini 2008, s. 103–112.
  9. b B. Kolb, IQ Whishaw: Neuropsychology. Spectrum, Heidelberg / Berlin / Oxford 1993, s.
  10. S. Louw, AML Kappers, JJ Koenderink: Värinä hälytyskynnystään Gaussin profiilien koko alueella mittakaavoissa. Julkaisussa: Kokeellinen aivotutkimus. Osa 132, 2000, s. 369-374.
  11. ^ A. Montagu: Kosketus - Ihon merkitys iholle. 2. painos. Harper & Row, New York 1978.
  12. PG Hepper: Haptinen havainto ihmisen sikiössä. Julkaisussa: M.Grunwald (Toim.): Ihmisen haptinen havainto. Birkhäuser, Basel / Boston / Berliini 2008, s. 149–154.
  13. D. Hooker: Sikiön refleksit ja vaistonvarainen prosesseja. Julkaisussa: Psykosomaattinen lääketiede. 4, 1942, s. 199-205.
  14. K.Vilmar, K.-D. Bachmann: Prenataalinen ja perinataalinen kivun tunne - Saksan lääkäriliiton tieteellisen neuvottelukunnan lausunto. 1991, s. 99 ( aerzteblatt.de ).
  15. ^ Francis P.McGlone, Johan Wessberg, Håkan Olausson: Syrjivä ja affektiivinen kosketus: tunne ja tunne. Julkaisussa: Neuron. Osa 82, nro 4, 21. toukokuuta 2014, s.737-755, doi: 10.1016 / j.neuron.2014.05.001
  16. SC Walker, Francis P.McGlone: Sosiaaliset aivot: affiliatiivisen käyttäytymisen ja psykologisen hyvinvoinnin neurobiologinen perusta. Julkaisussa: Neuropeptidit. Osa 47, nro 6, joulukuu 2013, s.379-393, doi: 10.1016 / j.npep.2013.10.008
  17. ^ Charles Spence, Francis P.McGlone: Ihon aistit: kosketus, lämpötila, kipu / kutina ja ilo. Julkaisussa: Neuroscience & Biobehavioral Reviews. Osa 34, nro 2, helmikuu 2010, s.145-147 , doi: 10.1016 / j.neubiorev.2009.08.008 .
  18. AA Varlamov, GV Port Nova, Francis P.McGlone: C-taktiilijärjestelmä ja "affektiivisen" kosketuskyvyn neurobiologiset mekanismit: löydösten historia ja tutkimuksen nykytila. Julkaisussa: Neurotiede ja käyttäytymisen fysiologia. Osa 50, 2020, s.418-427, doi: 10.1007 / s11055-020-00916-z ( [1] )
  19. ^ Marshall AG, Francis P.McGlone: Affektiivinen kosketus: C-Tactile Afferentin arvoituksellinen selkäranka. Julkaisussa: Neuroscience Insights. Osa 15, 1. kesäkuuta 2020, doi: 10.1177 / 2633105520925072 ( [2] )
  20. a b Rachel C. Clary, Rose Z. Hill, Francis P.McGlone, Lan A.Li, Molly Kulesz-Martin, Gil Yosipovitch: Montagna Symposium 2016-The Skin: Sensory Organ for Itch, Pain, Touch and Pleasure . Julkaisussa: Journal of Investigative Dermatology. Nro 137, 2017, s. 1401–1404, doi: 10.1016 / jjjid.2017.03.015 ( kokoteksti verkossa ).
  21. ^ KO Johnson, JR Phillips: Tactile Spatial-Resolution. I. Kahden pisteen syrjintä, aukon havaitseminen, ristikkoresoluutio ja kirjeen tunnistus. Julkaisussa: Journal of Neurophysiology. Osa 46, 1981, s. 1177-1191.
  22. SJ Lederman, RL Klatzky: kädenliikkeet. Ikkuna haptisen kohteen tunnistamiseen. Julkaisussa: Kognitiivinen psykologia. Osa 19, nro 3, 1987, s. 342-368.