Grundlæggende træk ved sensoriske strukturer
En måde at klassificere sensoriske strukturer på er efter de stimuli, som de normalt reagerer på; der findes således fotoreceptorer (for lys), mekanoreceptorer (for forvrængning eller bøjning), termoreceptorer (for varme), kemoreceptorer (f.eks. for kemiske lugte) og nociceptorer (for smertefulde stimuli). Denne klassifikation er nyttig, fordi den gør det klart, at forskellige sanseorganer kan have fælles træk i den måde, hvorpå de omdanner (transducerer) stimulusenergi til nerveimpulser. Således reagerer høreceller og vestibulære (balance) receptorer i øret og nogle receptorer i huden alle på samme måde på mekanisk forskydning (forvrængning). Da mange af de samme principper gælder for andre dyr, kan deres receptorer studeres som modeller for de menneskelige sanser. Desuden er mange dyr udstyret med specialiserede receptorer, som gør det muligt for dem at registrere stimuli, som mennesker ikke kan opfatte. F.eks. kan pitviperen prale af at have en receptor, der er særdeles følsom over for “usynligt” infrarødt lys. Nogle insekter har receptorer for ultraviolet lys og for feromoner (kemiske sexlokomotiver og afrodisiakum, der er unikke for deres egen art), hvorved de også overgår menneskets sanseevner.
Uanset deres specifikke anatomiske form har alle sanseorganer grundlæggende træk til fælles:
(1) Alle sanseorganer indeholder receptorceller, der er specifikt følsomme over for én klasse af stimulusenergier, normalt inden for et begrænset intensitetsområde. En sådan selektivitet betyder, at hver receptor har sin egen “passende” eller rette eller normale stimulus, som f.eks. at lys er den passende stimulus for synet. Andre energier (“uhensigtsmæssige” stimuli) kan imidlertid også aktivere receptoren, hvis de er tilstrækkeligt intense. Således kan man “se” tryk, når man f.eks. lægger tommelfingeren på et lukket øje, og man ser en lysende plet (fosfen) i synsfeltet på et sted modsat det berørte sted.
(2) Den følsomme mekanisme for hver modalitet er ofte lokaliseret i kroppen ved en modtagende membran eller overflade (f.eks. øjets nethinde), hvor transducerneuroner (sanseceller) er placeret. Ofte indeholder sanseorganet accessoriske strukturer til at lede den stimulerende energi til receptorcellerne; således fokuserer den normalt gennemsigtige hornhinde og linse i øjet lyset på de sensoriske neuroner på nethinden. Selve nethindens nerveceller er mere eller mindre afskærmet fra ikke-synlige energikilder af øjets omgivende struktur.
(3) De primære transducere eller sanseceller i enhver receptorstruktur forbinder (synapse) normalt med sekundære, indgående (afferente) nerveceller, der bærer nerveimpulsen. I nogle receptorer, f.eks. i huden, har de enkelte primære celler trådlignende strukturer (axoner), der kan være meter lange, og som snor sig fra lige under hudoverfladen gennem det subkutane væv, indtil de når rygmarven. Her ender hvert axon fra huden og danner synapse med det næste (anden-ordens) neuron i kæden. I modsætning hertil har hver primær receptorcelle i øjet et meget kort axon, der er helt inde i nethinden, og som synapser med et netværk af flere typer af neuroner af anden orden kaldet internunciale celler, som igen synapser med neuroner af tredje orden kaldet bipolære celler – alle stadig i nethinden. De bipolære cellers axoner strækker sig afferent ud over nethinden og forlader øjeæblet for at danne synsnerven, som går ind i hjernen for at skabe yderligere synaptiske forbindelser. Hvis dette visuelle system betragtes som en helhed, kan nethinden siges at være en udvidet del af hjernen, som lyset kan falde direkte på.
Fra sådanne afferente nerver laver stadig højere ordens neuroner stadig mere komplekse forbindelser med anatomisk adskilte baner i hjernestammen og dybere dele af hjernen (f.eks, thalamus), der i sidste ende ender i specifikke modtagende områder i hjernebarken (den snoede ydre skal af hjernen). Forskellige sensoriske modtagelsesområder er lokaliseret i bestemte regioner i hjernebarken – f.eks, occipitallapper i den bageste del af hjernen for synet, temporallapper i siderne for hørelsen og parietallapper mod toppen af hjernen for den taktile funktion.