Základní vlastnosti smyslových struktur

Jedním ze způsobů, jak klasifikovat smyslové struktury, je podle podnětů, na které obvykle reagují; existují tedy fotoreceptory (pro světlo), mechanoreceptory (pro deformaci nebo ohyb), termoreceptory (pro teplo), chemoreceptory (např. pro chemické pachy) a nociceptory (pro bolestivé podněty). Tato klasifikace je užitečná, protože objasňuje, že různé smyslové orgány mohou mít společné rysy ve způsobu, jakým přeměňují (převádějí) energii podnětů na nervové impulsy. Sluchové buňky a vestibulární (rovnovážné) receptory v uchu a některé receptory v kůži tak reagují podobně na mechanické posunutí (zkreslení). Protože mnoho stejných principů platí i u jiných živočichů, lze jejich receptory studovat jako modely lidských smyslů. Mnoho živočichů je navíc vybaveno specializovanými receptory, které jim umožňují detekovat podněty, které člověk vnímat nemůže. Například zmije obecná se může pochlubit receptorem s vynikající citlivostí na „neviditelné“ infračervené světlo. Některý hmyz má receptory pro ultrafialové světlo a pro feromony (chemické sexuální atraktanty a afrodiziaka, které jsou vlastní pouze jeho druhu), čímž rovněž překonává lidské smyslové schopnosti.

Bez ohledu na jejich konkrétní anatomickou podobu mají všechny smyslové orgány společné základní rysy:

(1) Všechny smyslové orgány obsahují receptorové buňky, které jsou specificky citlivé na jednu třídu podnětových energií, obvykle v omezeném rozsahu intenzity. Taková selektivita znamená, že každý receptor má svůj vlastní „adekvátní“ neboli správný či normální podnět, jako je například světlo adekvátním podnětem pro vidění. Receptor však mohou aktivovat i jiné energie („neadekvátní“ podněty), pokud jsou dostatečně intenzivní. Člověk tedy může „vidět“ tlak, když například přiloží palec na zavřené oko a v zorném poli v místě naproti dotýkanému místu uvidí jasnou skvrnu (fosfen).

(2) Citlivý mechanismus pro každou modalitu je často lokalizován v těle na přijímací membráně nebo povrchu (například na sítnici oka), kde se nacházejí neurony převodníků (smyslové buňky). Smyslový orgán často obsahuje pomocné struktury, které vedou stimulační energii k receptorovým buňkám; tak normálně průhledná rohovka a čočka v oku zaměřují světlo na smyslové neurony sítnice. Samotné nervové buňky sítnice jsou víceméně chráněny před neviditelnými zdroji energie okolní strukturou oka.

(3) Primární převodníky neboli smyslové buňky v jakékoli receptivní struktuře se obvykle spojují (synapse) se sekundárními, vstupujícími (aferentními) nervovými buňkami, které přenášejí nervový vzruch. V některých receptorech, například v kůži, mají jednotlivé primární buňky vláknité struktury (axony), které mohou být dlouhé jako metry a vinou se od místa těsně pod povrchem kůže přes podkožní tkáně až do míchy. Zde každý axon z kůže končí a synapsí se spojuje s dalším neuronem (druhého řádu) v řetězci. Naproti tomu každá primární receptorová buňka v oku má velmi krátký axon, který je celý obsažen v sítnici, kde se synapticky spojuje se sítí několika typů neuronů druhého řádu zvaných internunciální buňky, které zase synapticky spojují s neurony třetího řádu zvanými bipolární buňky – vše stále v sítnici. Axony bipolárních buněk pokračují aferentně mimo sítnici, opouštějí oční kouli a vytvářejí zrakový nerv, který vstupuje do mozku a vytváří další synaptická spojení. Pokud se na tento zrakový systém pohlíží jako na celek, lze říci, že sítnice je prodlouženou částí mozku, na kterou může přímo dopadat světlo.

Z takových aferentních nervů navazují neurony ještě vyššího řádu stále složitější spojení s anatomicky oddělenými dráhami mozkového kmene a hlubších částí mozku (např, thalamu), které nakonec končí ve specifických přijímacích oblastech v mozkové kůře (spletitý vnější obal mozku). Různé smyslové přijímací oblasti jsou lokalizovány v určitých oblastech mozkové kůry – např, týlní laloky v zadní části mozku pro vidění, spánkové laloky po stranách pro sluch a temenní laloky v horní části mozku pro hmatové funkce.

.