ระบบประสาทรับความรู้สึก

บทความนี้อ้างอิงคริสต์ศักราช/คริสต์ทศวรรษ/คริสต์ศตวรรษ ซึ่งเป็นสาระสำคัญของเนื้อหา
ระบบประสาทรับความรู้สึก
(Sensory nervous system)
ตัวอย่างของระบบรับความรู้สึกคือระบบการเห็น ผังแสดงการส่งกระแสประสาทจากตามนุษย์ผ่านเส้นประสาทตา (optic nerve) และผ่านลำเส้นใยประสาทตา (optic tract) ไปยังเปลือกสมองส่วนการเห็น (visual cortex) โดยบริเวณ V1 ของเปลือกสมองมีหน้าที่เกี่ยวกับการรับรู้ทางตา (visual perception) - ภาพคลาสสิกจากกายวิภาคของเกรย์รูปที่ 722
รายละเอียด
ตัวระบุ
ภาษาละตินorgana sensuum
TA98A15.0.00.000
TA26729
FMA78499 75259, 78499
อภิธานศัพท์กายวิภาคศาสตร์
ระบบการเห็นและระบบรับความรู้สึกทางกายก็ยังทำงานอยู่แม้เมื่อไม่ทำอะไร (ภาพ resting state fMRI)

ระบบประสาทรับความรู้สึก[1] (อังกฤษ: sensory nervous systemละติน: organa sensuum) เป็นส่วนระบบประสาทที่แปลผลข้อมูลความรู้สึก ระบบประกอบด้วยเซลล์ประสาทรับความรู้สึก (sensory neuron) รวมทั้งตัวรับความรู้สึก (sensory receptor cell), วิถีประสาท (neural pathway) และสมองส่วนต่าง ๆ ซึ่งทำหน้าที่รับรู้ความรู้สึก ระบบที่ยอมรับกันดีรวมทั้งระบบการเห็น ระบบการได้ยิน ระบบรับความรู้สึกทางกาย ระบบรู้รส ระบบรู้กลิ่น และระบบการทรงตัว ระบบรับความรู้สึกมีประโยชน์คือ

  • เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทที่สร้างข้อมูลความรู้สึกต่าง ๆ เพื่อให้ร่างกายสามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เข้ามากระตุ้น คือปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมและทำให้รอดชีวิตได้[2][ลิงก์เสีย]
  • เป็นกลไกแปลข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมให้เป็นความรู้ในใจ ซึ่งเป็นที่ ๆ มีการตีความหมายของข้อมูล แล้วเกิดการรับรู้ (perception) โลกรอบ ๆ ตัว[3]

หรืออีกอย่างหนึ่ง

สิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องได้ข้อมูลเพื่อแก้ปัญหา 3 อย่าง คือ (ก) ธำรงสิ่งแวดล้อมที่สมควรคือภาวะธำรงดุล (ข) ทำกิจกรรมให้ถูกเวลา (เช่น การเปลี่ยนพฤติกรรมตามฤดู) หรือให้คล้องจองกับสิ่งมีชีวิตพวกเดียวกันตามเวลา และ (ค) หาและตอบสนองต่อทรัพยากรและภัยอันตราย (เช่น ไปทางที่มีทรัพยากร หลีกเลี่ยงหรือโจมตีภัย) สิ่งมีชีวิตยังต้องถ่ายทอดข้อมูลเพื่อชักจูงพฤติกรรมของคนอื่น เช่น เพื่อระบุตน เพื่อแจ้งภัยแก่พวกเดียวกัน เพื่อประสานงาน หรือเพื่อหลอก[4]

ตัวรับความรู้สึกและสิ่งเร้า

การกระตุ้นและการตอบสนองของระบบประสาทรับความรู้สึก
บทความหลัก: ตัวรับความรู้สึก และ ตัวกระตุ้น

จากลานรับตัวกระตุ้น (receptive field) ของตน ตัวรับความรู้สึก (sensory receptor) เข้ารหัสลักษณะ 4 อย่างของสิ่งเร้า คือ

  • แบบสิ่งเร้า (เช่น เป็นแสงหรือเสียง) - ตัวรับความรู้สึกแต่ละประเภทจะไวต่อสิ่งเร้าเฉพาะอย่าง ๆ เช่น ตัวรับแรงกล (mechanoreceptor) ประเภทต่าง ๆ จะตอบสนองต่อตัวกระตุ้นทางสัมผัสในรูปแบบต่าง ๆ เช่น เป็นวัสดุคมหรือทื่อ
  • ความแรง (เช่นเสียงดังแค่ไหน) - ตัวรับความรู้สึกจะส่งกระแสประสาทในรูปแบบโดยเฉพาะ ๆ เพื่อส่งข้อมูลเกี่ยวกับความแรงของสิ่งเร้า
  • ตำแหน่ง (เช่นข้างหน้าข้างหลัง) - ตำแหน่งในกายของตัวรับความรู้สึกที่รับการกระตุ้น จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของสิ่งเร้า (เช่นการกระตุ้นตัวรับแรงกลที่นิ้ว ก็จะส่งข้อมูลไปยังสมองเกี่ยวกับนิ้วนั้น)
  • ช่วงระยะที่มีตัวกระตุ้น (เช่น ดังนานหรือดังแป๊บเดียว) - ช่วงระยะเวลาที่สิ่งเร้าดำรงอยู่ บอกได้โดยรูปแบบกระแสประสาทของตัวรับความรู้สึก

การเข้ารหัสภาวะ 4 อย่างนี้มีประโยชน์กับการประมวลผลในสมอง เช่น เวลาที่มาถึงของเสียงและความต่างเฟสของคลื่นเสียงที่เป็นไปสืบต่อกัน สามารถใช้กำหนดตำแหน่งต้นเสียงได้ ตัวรับความรู้สึกส่งข้อมูลเหล่านี้ไปยังสมองผ่านเส้นใยประสาทนำเข้า (afferent nerve fiber) ซึ่งเป็นส่วนของเซลล์ประสาทนำเข้า (afferent neuron) ต่อ ๆ กัน

ตัวรับความรู้สึกในมนุษย์ มีประเภทเป็นต้นดังต่อไปนี้

ลานรับตัวกระตุ้น

บทความหลัก: ลานรับตัวกระตุ้น

ลานรับตัวกระตุ้น (receptive field) เป็นบริเวณในร่างกายหรือในสิ่งแวดล้อมที่ตัวรับความรู้สึกจะตอบสนองต่อตัวกระตุ้น ตัวอย่างเช่น ส่วนของโลกที่ตาเห็นเป็นลานรับตัวกระตุ้นของตา และแสงที่เซลล์รับแสงคือเซลล์รูปแท่ง (rod cell) กับเซลล์รูปกรวย (cone cell) ในตาเห็น ก็เป็นลานรับตัวกระตุ้นของเซลล์[5] ลานรับตัวกระตุ้นได้ระบุแล้วสำหรับระบบการเห็น ระบบการได้ยิน และระบบรับความรู้สึกทางกาย

แบบสิ่งเร้า

บทความหลัก: แบบสิ่งเร้า

แบบสิ่งเร้า (stimulus modality) เป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพอย่างหนึ่งที่ตัวรับความรู้สึกรับรู้ได้ เช่น อุณหภูมิ รสชาติ เสียง และแรงดัน ตัวอย่างเช่น อาหารในปากทำให้รู้อุณหภูมิและรสชาติ ดังนั้น อาหารที่เป็นสิ่งเร้าสิ่งเดียวทำให้รู้แบบสิ่งเร้า (modality) 2 อย่าง คือ อุณหภูมิและรสชาติ ในกรณีนี้ปลายประสาทรับร้อนเป็นตัวรับรู้อุณหภูมิ และเซลล์รับรสเป็นตัวรู้รส

ระบบรับความรู้สึกในมนุษย์

ตาเป็นองค์ประกอบแรกสุดของระบบการเห็น

ระบบรับความรู้สึกของมนุษย์มีดังต่อไปนี้คือ

นอกจากนั้นแล้ว ประสาทสัมผัสยังแบ่งได้โดยใยประสาท[6] ออกเป็น 2 ประเภทคือประสาทสัมผัสทั่วไป (general sense) และประสาทสัมผัสพิเศษ (special sense)[2] อย่างแรกรวมความรู้สึกเจ็บปวด (pain) อุณหภูมิ (temperature) สัมผัส (touch) แรงดัน (pressure) ความสั่นสะเทือน (vibration) และอากัปกิริยา (proprioception) เป็นต้น[2][6][7] ซึ่งทั้งหมดระบบรับความรู้สึกทางกายเป็นตัวแปลผล[7] ส่วนอย่างที่สองเป็นความรู้สึกที่เหลือเป็นต้นว่า รูปที่เห็นทางตาและเสียงที่ได้ยินทางหู เป็นความรู้สึกที่ระบบการเห็นและระบบการได้ยินเป็นต้น เป็นตัวแปลผล บทความนี้จะกล่าวไปตามระบบดังกล่าวนี้ต่อไป

ระบบการมองเห็น

หูเป็นอวัยวะรับความรู้สึกในระบบการได้ยิน
บทความหลัก: ระบบการเห็น, การเห็น, ตา, จอตา, เซลล์รับแสง, และ คอร์เทกซ์สายตา

ตาเป็นองค์ประกอบแรกสุดของระบบการเห็น คือ เซลล์รับแสงจะแปลงสัญญาณแสงซึ่งมาตกกระทบกับจอตาให้เป็นกระแสประสาท แล้วส่งผ่านเส้นใยประสาทนำเข้าไปที่เขตสายตา V1 ในคอร์เทกซ์สายตา ซึ่งเป็นจุดเริ่มแปลผลข้อมูลจากตาเพื่อการเห็น

ระบบการได้ยิน

บทความหลัก: ระบบการได้ยิน, การได้ยิน, หู, หูชั้นในรูปหอยโข่ง, และ เซลล์ขน

เซลล์ขนในหูจะแปลงเสียงที่มากระทบกับแก้วหูให้เป็นกระแสประสาทแล้วส่งผ่านเส้นใยประสาทนำเข้าไปในเขตการได้ยิน A1 ในคอร์เทกซ์การได้ยินปฐมภูมิ ซึ่งเป็นจุดเริ่มประมวลข้อมูลเสียงจากหูเพื่อการได้ยิน

ระบบรับความรู้สึกทางกาย

ตัวรับความรู้สึกชนิดต่าง ๆ ในระบบรับความรู้สึกทางกาย
บทความหลัก: ระบบรับความรู้สึกทางกาย, การรับรู้อากัปกิริยา, โนซิเซ็ปชัน, ผิวหนัง, ตัวรับแรงกล, ปลายประสาทรับร้อน, โนซิเซ็ปเตอร์, และ คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายปฐมภูมิ

ระบบรับความรู้สึกทางกาย (somatosensory system) รับความรู้สึกจากทั้งส่วนนอกของร่างกาย เช่น รับความรู้สึกที่ผิวหนัง และจากอวัยวะภายในร่างกาย โดยที่ตัวรับความรู้สึก (sensory receptor) จะตอบสนองต่อความรู้สึกอย่างจำเพาะ และเป็นตัวเชื่อมระหว่างระบบประสาทกลางกับสิ่งแวดล้อมทั้งภายในภายนอก[2] เป็นระบบที่ประมวลข้อมูลเกี่ยวกับความรู้สึกทั่ว ๆ ไป (general sense)[7]

ระบบประกอบด้วยตัวรับความรู้สึกประเภทต่าง ๆ, วิถีประสาทที่ส่งไปสู่เขตรับความรู้สึกและเขตรับความรู้สึกทางกาย S1 ซึ่งเป็นเขตสมองที่รับความรู้สึกต่าง ๆ เป็นต้นว่า สัมผัส แรงดัน อุณหภูมิ ความเจ็บปวด (ซึ่งรวมทั้งความคันและความรู้สึกจั๊กจี้) ความสั่นสะเทือน และความรู้สึกถึงการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อและตำแหน่งข้อต่อ (รวม ๆ กันเรียกว่าการรับรู้อากัปกิริยา)

ส่วนตัวรับความรู้สึกกระจายอยู่ตามส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย และแบ่งย่อยได้เป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ ตัวรับสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อมภายนอก ตัวรับความรู้สึกจากการเคลื่อนไหวตำแหน่งของข้อต่อและกล้ามเนื้อ และตัวรับความรู้สึกจากอวัยวะภายใน[2]

ในระบบรับความรู้สึกทางกาย เขตรับความรู้สึกทางกาย 1 หรือเรียกที่ว่า S1 เป็นเขตรับรู้สัมผัสและอากัปกิริยา แม้ระบบรับความรู้สึกทางกายจะส่งสัญญาณจากปลายประสาทไปยังเขตบร็อดแมนน์ 3-1-2 ของคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายปฐมภูมิ (postcentral gyrus) เป็นหลัก แต่ก็ยังส่งสัญญาณเกี่ยวกับการรับรู้อากัปกิริยาไปยังซีรีเบลลัมอีกด้วย[8]

ลิ้นเป็นอวัยวะรับความรู้สึกในระบบการลิ้มรส

ระบบการลิ้มรส

บทความหลัก: การรับรู้รส, ลิ้น, ตุ่มรับรส, ตัวรับรู้สารเคมี, และ เปลือกสมองส่วนรู้รส

เซลล์ประสาทรับความรู้สึกในลิ้นรับรู้รสชาติที่เป็นสารเคมีแล้ว ส่งกระแสประสาทผ่านเส้นใยประสาทเข้าไปในเขตรู้รส 1 หรือ G1 ที่เป็นส่วนของระบบรู้รส (gustatory system) ในสมอง รสชาติมี 5 อย่าง คือรสเปรี้ยว ขม หวาน เค็ม และอูมามิ ซึ่งเป็นรสโปรตีน (รสกลมกล่อม)

ระบบรู้กลิ่น

การรู้กลิ่นเริ่มที่เซลล์รับกลิ่นซึ่งอยู่ที่เยื่อรับกลิ่นในโพรงจมูก 1: ป่องรับกลิ่น 2: เซลล์ไมทรัล 3: แผ่นกระดูกพรุน 4: เยื่อรับกลิ่นที่บุช่องจมูก 5: โกลเมอรูลัส 6: เซลล์รับกลิ่น
บทความหลัก: ระบบรู้กลิ่น, จมูก, และ เซลล์รับกลิ่น

เซลล์รับกลิ่น (olfactory cell) ที่เยื่อบุโพรงจมูกรับกลิ่นต่าง ๆ ซึ่งเป็นสารเคมีแล้วแปลงเป็นกระแสประสาทส่งไปที่ป่องรับกลิ่น (olfactory bulb) ซึ่งเป็นโครงสร้างในสมองส่วนหน้าโดยเป็นส่วนของระบบลิมบิก ซึ่งก็ส่งกระแสประสาทต่อไปผ่านใยประสาทนำเข้าไปในเขตรู้กลิ่น 1 หรือ O1 อันเป็นส่วนของเปลือกสมองส่วนการรู้กลิ่น ทำให้มนุษย์สามารถแยกแยะกลิ่นต่าง ๆ ได้

โดยต่างกับระบบการเห็นและการได้ยิน ป่องรับกลิ่นไม่ได้ส่งข้อมูลกลิ่นไปยังสมองซีกตรงกันข้าม แต่ป่องด้านขวาจะเชื่อมต่อกับสมองซีกขวา และป่องด้านซ้ายก็เชื่อมต่อกับสมองซีกซ้าย

ประสาทสัมผัสและตัวรับความรู้สึก

บทความหลัก: ประสาทสัมผัส และ ตัวรับความรู้สึก

แม้ประสาทแพทย์จะยังถกเถียงกันว่ามีประสาทสัมผัสกี่อย่างกันแน่เพราะนิยามที่ไม่เหมือนกัน พระพุทธเจ้าและแอริสตอเติลก็ได้ระบุว่ามนุษย์มีประสาทสัมผัส 5 อย่างซึ่งยอมรับกันโดยทั่วไป คือประสาทเกี่ยวกับสัมผัส รส กลิ่น การเห็น และการได้ยิน ยังมีประสาทสัมผัสอื่น ๆ อื่นที่ยอมรับกันเป็นอย่างดีในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยมากรวมทั้งมนุษย์ คือ โนซิเซ็ปชัน (ทำให้รู้สึกเจ็บปวดได้) การกำหนดรู้การทรงตัว (equilibrioception) การรับรู้อากัปกิริยา (proprioception) และการรับรู้อุณหภูมิ (thermoception) อนึ่ง สัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์บางอย่างปรากฏด้วยว่ามีประสาทสัมผัสอื่น ๆ รวมทั้งการรับรู้สนามแม่เหล็ก (magnetoception) และการรับรู้ไฟฟ้า (electroreception)[9]

ตัวรับรู้สารเคมี

บทความหลัก: ตัวรับรู้สารเคมี

ตัวรับรู้สารเคมี (chemoreceptors, chemosensors) ตรวจจับตัวกระตุ้นที่เป็นสารเคมีแล้วแปลสัญญาณเป็นกระแสประสาท ตัวรับรู้สารเคมีหลัก ๆ 2 อย่างคือ

ตัวรับแสง

ตัวรับแสงคือเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย
บทความหลัก: เซลล์รับแสง

ตัวรับแสง (photoreceptor) แปลงแสงซึ่งเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าให้เป็น membrane potential (ศักยะเยื่อหุ้มเซลล์) เป็นกระบวนการที่เรียกว่า phototransduction (การถ่ายโอนแสง) ตัวรับแสงหลัก ๆ 3 อย่าง (1) เซลล์รูปกรวยเป็นตัวรับแสงที่ตอบสนองอย่างมีกำลังต่อสี ในมนุษย์ มีเซลล์รูปกรวย 3 อย่างตามการตอบสนองโดยหลักต่อคลื่นแสง 3 อย่าง คือ คลื่นความยาวสั้น (สีน้ำเงิน) คลื่นความยาวกลาง (สีเขียว) และคลื่นความยาวยาว (สีเหลือง/แดง)[11]

(2) ส่วนเซลล์รูปแท่งเป็นตัวรับแสงที่ไวต่อแสงสลัว ทำให้เห็นได้ในที่มืด อัตราจำนวนเซลล์รูปแท่งต่อเซลล์รูปกรวยจะขึ้นอยู่กับความเป็นสัตว์กลางวันหรือสัตว์กลางคืน ในมนุษย์ เซลล์รูปแท่งมีมากกว่าเซลล์รูปกรวยประมาณ 20 เท่า เทียบกับสัตว์กลางคืน เช่น นกเค้า Strix aluco (tawny owl) ซึ่งมีมากกว่าประมาณ 1,000 เท่า[11]

(3) ส่วน retinal ganglion cell ซึ่งอยู่ใน adrenal medulla[B] และจอตา มีหน้าที่เกี่ยวกับการตอบสนองของระบบประสาทซิมพาเทติก ในบรรดา ganglion cells ~1.3 ล้านตัวที่อยู่ในจอตา เชื่อว่า 1-2% ไวแสง[12]


เซลล์เหล่านี้มีบทบาทในการเห็นที่อยู่ใต้จิตสำนึกสำหรับสัตว์บางประเภท[13] โดยเชื่อว่าในมนุษย์ก็เช่นกัน[14]

ตัวรับแรงกล

ตัวรับแรงกลที่ผิวหนังรวมทั้ง Pacinian corpuscle (ป้ายตรงกลางล่าง) และ Meissner’s corpuscle (ป้ายด้านบนขวา) ซึ่งช่วยให้รับรู้สัมผัสที่ผิวหนัง
บทความหลัก: ตัวรับแรงกล

ตัวรับแรงกลเป็นตัวรับความรู้สึกที่ตอบสนองต่อแรงกล เช่น แรงดันหรือความบิดเบี้ยว[15] แม้จะมีตัวรับแรงกลเช่นกันในเซลล์ขนซึ่งมีบทบาทจำเป็นในระบบการทรงตัวและระบบการได้ยิน แต่ตัวรับแรงกลโดยมากก็อยู่ที่ผิวหนังโดยแบ่งออกเป็น 4 หมวด คือ

  • ตัวรับแรงกลที่ปรับตัวช้า ๆ แบบที่ 1 (Slowly adapting type 1 receptors) มีลานรับตัวกระตุ้นเล็กและตอบสนองต่อการกระตุ้นแบบสถิต ซึ่งใช้รับรู้รูปร่างและความหยาบละเอียดของผิววัสดุต่าง ๆ
  • ตัวรับแรงกลที่ปรับตัวช้า ๆ แบบที่ 2 (Slowly adapting type 2 receptors) มีลานรับตัวกระตุ้นใหญ่และตอบสนองต่อการยืดตัว (stretch) และเหมือนแบบที่ 1 เพราะตอบสนองอย่างคงเส้นคงว่าต่อสิ่งเร้าที่คงยืน
  • ตัวรับแรงกลที่ปรับตัวเร็ว (Rapidly adapting receptors) มีลานรับตัวกระตุ้นเล็ก เป็นเหตุให้รู้สึกว่าลื่นเหนียวได้
  • เม็ดพาชีเนียน (Pacinian receptors) มีลานรับตัวกระตุ้นใหญ่ และเป็นตัวรับความรู้สึกหลักต่อความถี่สูง

ตัวรับอุณหภูมิ

บทความหลัก: ปลายประสาทรับร้อน

ตัวรับอุณหภูมิ/ปลายประสาทรับร้อนเป็นตัวรับความรู้สึกที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิต่าง ๆ แม้กลไกการทำงานยังไม่ชัดเจน งานศึกษาก็ได้แสดงว่า สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีอย่างน้อย 2 ชนิด คือตัวรับร้อน และตัวรับเย็น[16]

โนซิเซ็ปเตอร์

บทความหลัก: โนซิเซ็ปเตอร์

โนซิเซ็ปเตอร์ตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่อาจทำอันตรายโดยส่งกระแสประสาทไปยังไขสันหลังและสมอง กระบวนการที่เรียกว่าโนซิเซ็ปชันปกติจะทำให้รู้สึกเจ็บปวด[17] เป็นตัวรับความรู้สึกที่พบในอวัยวะภายในและตามผิวหนังร่างกาย โนซิเซ็ปเตอร์สามารถตรวจับตัวกระตุ้นแบบต่าง ๆ ที่อาจเป็นอันตราย และรู้ความเสียหายที่เกิดขึ้นจริง ๆ คือที่ตอบสนองเมื่อเกิดความเสียหายเรียกว่า โนซิเซ็ปเตอร์เงียบ ("sleeping" / "silent" nociceptor)

  • thermal nociceptor จะทำการเมื่อได้รับความร้อนหรือเย็นที่อุณหภูมิต่าง ๆ ซึ่งเป็นอันตราย
  • mechanical nociceptor ตอบสนองต่อแรงดันที่เกินขีดหรือความผิดรูปร่าง
  • chemical nociceptor ตอบสนองต่อสารเคมีต่าง ๆ บางอย่างซึ่งแสดงความเสียหายต่อเนื้อเยื่อ และมีบทบาทในการรับรู้เครื่องเทศ/พริกในอาหาร

เปลือกสมองรับความรู้สึก

ตัวรับความรู้สึกดังที่กล่าวมาแล้วเป็นตัวถ่ายโอนการกระตุ้นให้เป็นศักยะงาน/กระแสประสาท แล้วส่งไปตามใยประสาทนำเข้า (afferent nerve fibers) ไปยังส่วนโดยเฉพาะ ๆ ในสมอง แม้คำว่า sensory cortex (คอร์เทกซ์รับความรู้สึก) บ่อยครั้งใช้ง่าย ๆ หมายถึง somatosensory cortex (คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย) แต่คำนี้โดยตรงหมายถึงเขตหลายเขตในสมองที่รับและแปลผลข้อมูลทางประสาทสัมผัส สำหรับประสาทสัมผัสทั้ง 5 ในมนุษย์ตามแบบดั้งเดิม นี่รวมคอร์เทกซ์ปฐมภูมิและทุติยภูมิของประสาทสัมผัสต่าง ๆ รวมทั้งคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย (somatosensory cortex) เปลือกสมองส่วนการเห็น (visual cortex) เปลือกสมองส่วนการได้ยิน (auditory cortex) เปลือกสมองส่วนรู้กลิ่นปฐมภูมิ (primary olfactory cortex) และเปลือกสมองส่วนรู้รส (gustatory cortex)[18] สิ่งเร้ารูปแบบอื่น ๆ ก็มีคอร์เทกซ์รับความรู้สึกเช่นกัน รวมทั้งเปลือกสมองส่วนการทรงตัว (vestibular cortex) สำหรับประสาทสัมผัสที่กำหนดรู้การทรงตัว[19]

ผิวหนัง

เปลือกสมองรับความรู้สึกทางกาย

บทความหลัก: คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย

คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายซึ่งอยู่ที่สมองกลีบข้างเป็นเขตรับความรู้สึกหลักสำหรับการสัมผัสและการรับรู้อากัปกิริยาในระบบรับความรู้สึกทางกาย คอร์เทกซ์นี้แบ่งได้เป็น 3 เขตคือ บริเวณบรอดมันน์ 1, 2 และ 3 บริเวณบรอดมันน์ 3 จัดเป็นศูนย์การแปลผลปฐมภูมิของคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายเพราะมันได้ข้อมูลจากทาลามัสมากกว่าเขตอื่น เพราะเซลล์ประสาทของมันตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางกายอย่างสูง และการกระตุ้นมันด้วยไฟฟ้าก็ก่อความรู้สึกทางกาย ส่วนบริเวณ 1 และ 2 ได้รับข้อมูลโดยมากจากบริเวณ 3 ยังมีวิถีประสาทสำหรับการรับรู้อากัปกิริยาโดยผ่านสมองน้อย และสำหรับประสาทสั่งการ (motor control) โดยผ่านบริเวณบรอดมันน์ 4

เปลือกสมองส่วนการเห็น

บทความหลัก: เปลือกสมองส่วนการเห็น

เปลือกสมองส่วนการเห็นหมายถึงเปลือกสมองส่วนการเห็นปฐมภูมิ (primary visual cortex) ซึ่งมักขึ้นป้ายเป็น V1 หรือบริเวณบรอดมันน์ 17 โดยรวมคอร์เทกซ์นอกคอร์เทกซ์ลายที่ขึ้นป้ายเป็น V2 ถึง V5 ด้วย[20] V1 อยู่ในสมองกลีบท้ายทอย ทำหน้าที่เป็นสถานีส่งต่อข้อมูลทางตาหลัก ส่งข้อมูลไปตามวิถีประสาทสองวิถีที่เรียกว่า dorsal stream (กระแสบน/หลัง) และ ventral stream (กระแสล่าง/ท้อง) กระแสบนรวมเขต V2 และ V5 ซึ่งแปลผลว่าสิ่งที่เห็นอยู่ที่ไหนและต้องทำอย่างไร ส่วนกระแสล่างรวมเขต V2 และ V4 ซึ่งแปลผลว่าสิ่งที่เห็นคืออะไร[21]

เปลือกสมองส่วนการได้ยิน

เปลือกสมองส่วนการได้ยินอยู่ในสมองกลีบขมับ เป็นลานรับตัวกระตุ้นของข้อมูลเสียงโดยหลัก ประกอบด้วยบริเวณบรอดมันน์ 41 และ 42 หรือเรียกอีกอย่างว่า anterior transverse temporal area 41 และ posterior transverse temporal area 42 ตามลำดับ ทั้งสองเขตทำกิจคล้ายกันและจำเป็นในการรับและแปลผลข้อมูลที่ได้จากตัวรับเสียง

เปลือกสมองส่วนการรู้กลิ่นปฐมภูมิ

จมูก

เปลือกสมองส่วนรู้กลิ่นปฐมภูมิอยู่ในสมองกลีบขมับ เป็นลานรับตัวกระตุ้นหลักของกลิ่น ระบบรู้กลิ่นและรู้รสอย่างน้อยก็ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมพิเศษเพราะมีกลไกการทำงานทั้งในระบบประสาทกลางและระบบประสาทรอบนอก กลไกในระบบประสาทรอบนอกรวมเซลล์รับกลิ่น (olfactory receptor neuron) ซึ่งถ่ายโอนสัญญาณทางเคมีเป็นกระแสประสาทแล้วส่งไปตามเส้นประสาทรับกลิ่น (olfactory nerve) ไปสุดที่ป่องรู้กลิ่น (olfactory bulb) ตัวรับรู้สารเคมีในเซลล์รับกลิ่นที่เริ่มการถ่ายโอนสัญญาณเป็นลำดับ (signal cascade) เป็นหน่วยรับที่จับคู่กับจีโปรตีน (GPCR) กลไกในระบบประสาทกลางรวมการรวมตัวของแอกซอนของเส้นประสาทรับกลิ่นลงที่โกลเมอรูลัสในป่องรู้กลิ่น ซึ่งก็จะส่งกระแสประสาทต่อไปยัง anterior olfactory nucleus (AON), piriform cortex, อะมิกดะลาส่วนใน (medial amygdala) และ entorhinal cortex ซึ่งทั้งหมดประกอบเป็นเปลือกสมองส่วนรู้กลิ่นปฐมภูมิ (primary olfactory cortex)

เทียบกับระบบการเห็นและระบบการได้ยิน ป่องรู้กลิ่นไม่ได้อยู่ในซีกสมองตรงกันข้าม คือ ป่องรับกลิ่นซีกขวาจะเชื่อมกับเซลล์รับกลิ่นซีกขวา และป่องรับกลิ่นซีกซ้ายก็จะเชื่อมกับเซลล์รับกลิ่นซีกซ้าย

เปลือกสมองส่วนรู้รส

บทความหลัก: เปลือกสมองส่วนรู้รส

เปลือกสมองส่วนรู้รสเป็นลานรับตัวกระตุ้นของรส โดยรสจะหมายถึงรสชาติที่มาจากตุ่มรับรสบนลิ้นเท่านั้น ลิ้นรู้รสได้ 5 อย่างรวมทั้งเปรี้ยว ขม หวาน เค็ม และอูมามิซึ่งเป็นรสโปรตีน ส่วนความรู้สึกว่าอาหารอร่อยหรือไม่อร่อยอาจขึ้นอยู่กับข้อมูลประสาทสัมผัสรวม ๆ ของรส กลิ่น และสัมผัส เปลือกสมองส่วนรู้รสมีโครงสร้างหลัก ๆ สองอย่าง คือ anterior insula ซึ่งอยู่ที่ insular cortex และ frontal operculum ซึ่งอยู่ในสมองกลีบหน้า

เหมือนกับเปลือกสมองส่วนรู้กลิ่น การรู้รสมีกลไกทั้งภายในระบบประสาทกลางและระบบประสาทนอกส่วนกลาง เซลล์รับความรู้สึกนอกระบบประสาทส่วนกลางซึ่งอยู่ที่ลิ้น เพดานอ่อนของปาก คอหอย และหลอดอาหาร ส่งข้อมูลรสไปผ่านไปทางเส้นประสาทสมอง 3 เส้นไปยัง nucleus of the solitary tract ซึ่งเรียกอีกอย่างได้ว่า gustatory nucleus และอยู่ในก้านสมองส่วนท้าย (medulla) แล้วก็ส่งต่อไปยังทาลามัส ซึ่งก็ส่งต่อไปเขตหลายเขตใน neocortex รวมทั้งเปลือกสมองส่วนรู้รส (gustatory cortex)[22]

การสูญเสียปีสุขภาวะ (DALY) มีหน่วยเป็นปีเนื่องกับโรคของประสาทสัมผัสต่อประชากร 100,000 คนในปี 2002[23]
  ไม่มีข้อมูล
  น้อยกว่า 200
  200-400
  400-600
  600-800
  800-1,000
  1,000-1,200
  1,200-1,400
  1,400-1,600
  1,600-1,800
  1,800-2,000
  2,000-2,300
  มากกว่า 2,300
ข้อมูลเพิ่มเติม: การรับรู้รส § วิถีประสาท, และ เปลือกสมองส่วนรู้รส § วิถีประสาทรับรู้รส

การแปลผลข้อมูลรสได้รับอิทธิพลจากข้อมูลความรู้สึกทางกายคือสัมผัสที่ได้จากลิ้นตลอดเกือบทุกระยะ เทียบกับกลิ่น ซึ่งจะมีผลก็ต่อเมื่อข้อมูลส่งไปถึงเปลือกสมองชั้นสูงยิ่ง ๆ ขึ้นไป คือ insula และ orbitofrontal cortex[24]

โรค

ดูเพิ่ม

เชิงอรรถ

  1. ↑ aortic body เป็นกลุ่มตัวรับรู้สารเคมีนอกประสาทส่วนกลางกลุ่มหนึ่งในบรรดากลุ่มเล็ก ๆ หลายกลุ่ม ซึ่งประกอบด้วย glomus cells, baroreceptors และ supporting cells และอยู่ตาม aortic arch
  2. ↑ adrenal medulla (ละติน: medulla glandulae suprarenalis) เป็นส่วนของต่อมหมวกไต โดยอยู่กลางต่อมล้อมด้วยเปลือกต่อมหมวกไต (adrenal cortex) เป็นส่วนในสุดของต่อม ประกอบด้วยเซลล์ที่หลั่งเอพิเนฟรีน (อะดรีนาลีน), norepinephrine (noradrenaline) และโดพามีน (เล็กน้อย) เป็นการตอบสนองต่อการกระตุ้นของเซลล์ประสาท sympathetic preganglionic neuron

อ้างอิง

  1. ↑ "-sensory", ศัพท์บัญญัติอังกฤษ-ไทย, ไทย-อังกฤษ ฉบับราชบัณฑิตยสถาน (คอมพิวเตอร์) รุ่น ๑.๑ ฉบับ ๒๕๔๕, (แพทยศาสตร์) -รับความรู้สึก
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 "ระบบรับความรู้สึก" (PDF). สืบค้นเมื่อ 2013-12-11.
  3. ↑ Krantz, John. "Experiencing Sensation and Perception, Chapter 1: What is Sensation and Perception?" (PDF). p. 1.6. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (Pdf)เมื่อ 2010-09-19.
  4. ↑ Bowdan, E; Wyse, GA (1996). "Sensory Ecology: Introduction". The Biological Bulletin. 191 (1): 122–3.{cite journal}: CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์)
  5. ↑ Kolb, Bryan; Whishaw, Ian Q. (2003). Fundamentals of human neuropsychology. New York: Worth. ISBN 0-7167-5300-6.{cite book}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)
  6. ↑ 6.0 6.1 Drake; และคณะ (2010). Gray's Anatomy for Students (2nd ed.). Churchil Livingstone.
  7. ↑ 7.0 7.1 7.2 ศ.พญ. ผาสุก มหรรฆานุเคราะห์ (2013). ประสาทกายวิภาคศาสตร์พื้นฐาน (ฺBasic neuroanatomy). กรุงเทพมหานคร. ISBN 978-616-335-105-0.
  8. ↑ Kandel, Eric R.; Schwartz, James H.; Jessell, Thomas M. (2000). Principles of Neural Science Fourth Edition. United State of America: McGraw-Hill. p. 323,349. ISBN 0-8385-7701-6.
  9. ↑ Hofle, M; Hauck, M; Engel, AK; Senkowski, D (2010). "Pain processing in multisensory environments". Neuroforum. 16 (2): 172.{cite journal}: CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์)
  10. ↑ Satir, P; Christensen, ST (2008). "Structure and function of mammalian cilia". Histochemistry and Cell Biology. 129 (6).
  11. ↑ 11.0 11.1 eye, human. Encyclopædia Britannica Ultimate Reference Suite. Chicago: Encyclopædia Britannica. 2010.
  12. ↑ Foster, R. G.; Provencio, I.; Hudson, D.; Fiske, S.; De Grip, W.; Menaker, M. (1991). "Circadian photoreception in the retinally degenerate mouse (rd/rd)". Journal of Comparative Physiology A. 169 (1): 39–50. doi:10.1007/BF00198171. ISSN 0340-7594.
  13. ↑ Ecker, Jennifer L; Dumitrescu, Olivia N; Wong, Kwoon Y; Alam, Nazia M; Chen, Shih-Kuo; LeGates, Tara; Renna, Jordan M; Prusky, Glen T; Berson, David M; Hattar, Samer (2010). "Melanopsin-Expressing Retinal Ganglion-Cell Photoreceptors: Cellular Diversity and Role in Pattern Vision". Neuron. 67 (1): 49–60. doi:10.1016/j.neuron.2010.05.023.{cite journal}: CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์)
  14. ↑ Horiguchi, H.; Winawer, J.; Dougherty, R. F.; Wandell, B. A. (2012). "Human trichromacy revisited". Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (3): E260–E269. doi:10.1073/pnas.1214240110. ISSN 0027-8424.
  15. ↑ Winter, R.; Harrar, V.; Gozdzik, M.; Harris, L. R. (2008). "The relative timing of active and passive touch. [Proceedings Paper]". Brain Research. 1242: 54–58. doi:10.1016/j.brainres.2008.06.090.
  16. ↑ Krantz, John (2009). Experiencing Sensation and Perception (PDF). Pearson Education, Limited. p. 12.3. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2017-11-17. สืบค้นเมื่อ 2019-05-31.{cite book}: CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์)
  17. ↑ Sherrington, C (1906). The Integrative Action of the Nervous System. Oxford: Oxford University Press.{cite book}: CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์)
  18. ↑ Brynie, F.H. (2009). Brain Sense: The Science of the Senses and How We Process the World Around Us. American Management Association.{cite book}: CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์)
  19. ↑ Brandt, Thomas. "Vestibular cortex: its locations, functions, and disorders.". Vertigo. Springer. pp. 219–231.
  20. ↑ McKeeff, T. J.; Tong, F. (2007). "The timing of perceptual decisions for ambiguous face stimuli in the human ventral visual cortex. [Article]". Cerebral Cortex. 17 (3): 669–678. doi:10.1093/cercor/bhk015.
  21. ↑ Hickey, C.; Chelazzi, L.; Theeuwes, J. (2010). "Reward Changes Salience in Human Vision via the Anterior Cingulate. [Article]". Journal of Neuroscience. 30 (33): 11096–11103. doi:10.1523/jneurosci.1026-10.2010.
  22. ↑ "15 - Th Chemical Senses". Neuroscience (4th ed.). Sinauer Associates. 2008a. The Organization of the Taste System, pp. 381-383. ISBN 978-0-87893-697-7. {cite book}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |editors= ถูกละเว้น แนะนำ (|editor=) (help)
  23. ↑ "Mortality and Burden of Disease Estimates for WHO Member States in 2002". World Health Organization. 2002. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (xls)เมื่อ 2006-03-27.
  24. ↑ Small, Dana M; Green, Barry G. "A Proposed Model of a Flavor Modality". The Neural Bases of Multisensory Processes. {cite book}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |editors= ถูกละเว้น แนะนำ (|editor=) (help)CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์)

แหล่งข้อมูลอื่น

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ ระบบประสาทรับความรู้สึก