Viikkotehtävä 3

1. Lähde valitsemastasi lihaksesta seuraamaan liikesignaalia taaksepäin, ja kuvaa mistä hermoston rakenteista liikekäskyt tulevat. Mistä tahdonalainen liike mahtaa saada alkunsa?

Hauis, jonka lihashermona on lihas-ihohermo, lihaksen liikkeen aikaansaavat alfamotoneuronit joiden soomat selkäytimessä. Nämä puolestaan saavat ohjeistuksensa pikkuaivoista ja motoriselta aivokuorelta (kortikospinaalirataa pitkin). Liikeaivokuorella motoneuronin aktivaation aiheuttavat pyramidisolut.

2. Kuinka eri aistinreseptorien ominaisuudet vaikuttavat siihen, millaista tietoa ympäristöstä poimitaan, kuinka aivot sitä käsittelevät, ja miten havaitsemme ympäristömme? Antakaa esimerkkejä.

Mittalaitteen ominaisuudet vaikuttavat selvästi siihen, mitä voidaan mitata. Esimerkiksi mikrometriruuvilla voidaan mitata tarkasti pienien esineiden kokoja, kun taas mittanauhalla voidaan mitata kätevästi suurempia etäisyyksiä. Tämänkaltaiset mittalaitteiden rajoitteet rajoittavat myös elävien olentojen tekemiä mittauksia – eli aistihavaintoja.

Esimerkiksi ihmisen silmä näkee vain näkyvän valon aallonpituuksilla olevaa säteilyä – ja tästäkin vain kolme eri väriä. Ihminen ei esimerkiksi kykene näkemään infrapuna- tai ultraviolettisäteilyä. Ensimmäisen takia, ihminen ei voi nähdä pimeässä (vertaa esimerkiksi lämpökameraan); toisen takia, ihminen ei voi nähdä monien kasvien koko väriloistoa (vertaa maahumalan kukinnon (Glechoma hederacea) ulkoasua näkyvän valon ja ultraviolettivalon alueella (http://www.naturfotograf.com/UV_GLEC_HED.html).

Osa näistä ominaisuuksista on toisin muilla eläinlajeilla: Joillakin eläimillä, kuten kissalla, on silmän verkkokalvolla heijastava kerros, tapetum lucidum, joka voimistaa silmään tulevaa valoa ja mahdollistaa näkemisen huomattavasti himmeämmässä valaistuksessa, kuin mitä ihminen näkee. Aiheesta voi lukea lisää Wikipediasta. On syytä huomata, että tämä pimeänäkö perustuu vain näkyvän valon aallonpituuksilla olevaan valoon, eikä infrapunaisen valon näkemiseen. Jotkin eläimet, kuten mehiläiset, näkevät UV-säteilyä, joten ne näkevät ympäristön eri värisenä kuin ihminen. Aiheesta voi lukea lisää täältä:  Dailymailin artikkelista.

3. Minkälaisiin näköärsykkeiden ominaisuuksiin erikoistuneita alueita aivokuorelta löytyy ja missä ne sijaitsevat? Millaisia yhteyksiä näiden alueiden välillä on ja kuinka ne heijastavat näköinformaation käsittelyn järjestymistä aivoissa? Tukevatko omat kokemuksesi näkökentän eri piirteiden käsittelyn tiukkaa eriyttämistä?

Retinan gangliosolut lajittelevat näköinformaation viiteen eri osa-alueeseen, jotka lähetetään primäärisen näköaivokuoren eri alueille. Gangliosoluista tärkeimpiä ovat M-solut (herkkiä liikkeelle ja syvyyden muutoksille), P-solut (herkkiä väreille ja muodoille) ja K-solut (herkkiä väreille). Aivokuoren eri alueet tunnistavat näköärsykkeistä mm. muotoja, liikettä, värejä ja hahmoja (esimerkiksi esineitä tai kasvoja). Primäärinen näköaivokuori sijaitsee aivojen takaraivolohkossa ja näköaivokuoren assosatiivinen alue päälaenlohkossa. Primääristä kutsutaan nimellä V1 ja assosatiivisen eri alueita nimillä V2-V5.

Näköaistimuksen eri ominaisuuksia käsitellään eri aivoalueilla samanaikaisesti. Primäärinen näköaivokuori lähettää esimerkiksi väri-informaatiota alueelle V4 ja liikeinformaatiota alueelle V5. Alueiden välisten yhteyksien määrä on vähäinen verrattuna niiden sisäisten yhteyksien määrään. Yhteyksiä on erityisesti samankaltaisten osa-alueiden välillä, esimerkiksi samansuuntaisia muotoja havaitsevien solujen välillä. Näköinformaatio käsitellään alkaen yksinkertaisista osista ja päättyen monimutkaisimpiin. Assosatiivinen näköaivokuori lähettää informaatiota otsalohkoon, jossa sijaitsevat korkeimmat älylliset toiminnot. Se mihin informaatio lähetetään riippuu sen sisällöstä. Esimerkiksi kasvot aktivoivat eri aivoalueita kuin muut kuviot.

Kukaan ryhmän jäsenistä ei ainakaan tunnusta, että kykenisi tietoisesti erottelemaan eri piirteiden eriävän käsittelyn aivoissa. Näin on luultavasti tarkoituksenmukaisempaa, sillä me näemme kokonaisuuden emmekä vain sen osia.

Lähteet: