感覚構造の基本的特徴
感覚構造を分類する1つの方法として、通常反応する刺激によって、光受容器(光に対して)、機械受容器(歪みや曲がりに対して)、熱受容器(熱に対して)、化学受容器(例えば、化学臭に対して)、侵害受容器(痛み刺激に対して)がある。 この分類は、様々な感覚器官が刺激エネルギーを神経インパルスに変換(トランスデュース)する方法において、共通の特徴を持ち得ることを明確にするために有用である。 したがって、耳の聴覚細胞や前庭(平衡)受容器、皮膚のいくつかの受容器は、機械的な変位(歪み)に対して同じような反応を示すのです。 同じ原理の多くが他の動物にも当てはまるため、それらの受容体は人間の感覚のモデルとして研究することができます。 また、多くの動物が特殊な受容体を備えており、人間が感じられないような刺激を感知することができます。 例えば、マムシは「見えない」赤外線に対して絶妙な感度を持つ受容体を持っている。
解剖学的形態にかかわらず、すべての感覚器官は基本的な特徴を共有しています:
(1) すべての感覚器官は、通常は限られた強度の範囲内で、あるクラスの刺激エネルギーに特異的に感応する受容体細胞を含んでいます。 このような選択性は、例えば光が視覚にとって適切な刺激であるように、各受容器がそれ自身の「適切な」または適切なまたは正常な刺激を持っていることを意味する。 しかし、他のエネルギー(「不適切な」刺激)でも、十分に強ければ受容体を活性化することができます。 したがって、たとえば親指を閉じた目に当てたときに、触れた場所の反対側の視野に明るい点(フォスフェン)が見えると、人は圧力を「見る」ことができる。
(2) それぞれのモダリティに対する感受性メカニズムは、しばしば体内の受容膜または表面(目の網膜など)に局在し、そこにはトランスデューサーニューロン(感覚細胞)が配置されている。 多くの場合、感覚器には、刺激エネルギーを受容細胞に導くための付属構造物が組み込まれている。 網膜神経細胞自体は、眼の周囲の構造によって、多かれ少なかれ非視覚的なエネルギー源から遮蔽されています。
(3) 任意の受容器構造における一次トランスデューサまたは感覚細胞は通常、神経インパルスを伝える二次、入射(求心)神経細胞と接続(シナプス)しています。 皮膚のようないくつかの受容器では、個々の一次細胞は、皮膚表面の真下から皮下組織を通って脊髄に到達するまで、何メートルも続くかもしれない糸状の構造(軸索)を持っています。 ここで、皮膚からの各軸索は終端し、連鎖する次の(2次)ニューロンとのシナプスを形成する。 一方、目の一次受容体細胞は、非常に短い軸索を持ち、網膜の中に収まっている。この軸索は、インターンシャル細胞と呼ばれる数種類の二次ニューロンのネットワークとシナプス結合し、さらに、この二次ニューロンが、双極細胞と呼ばれる三次ニューロンともシナプス結合するが、すべてまだ網膜に残っている。 双極細胞の軸索は網膜を越えて求心性に伸び、眼球を離れて視神経となり、さらにシナプス結合を行うために脳へと入っていく。