Hoofdstuk 3: Gewaarwording

Hoofdstuk 3: Gewaarwording
Gewaarwording & waarneming
Gewaarwording = opname stimuli omgeving -> elektrochemische neuronale signalen worden naar
d hersenen gestuurd & omgezet in beelden, klanken, ..
Waarneming = interpreteren & begrijpen van de gewaarwordingen.
Aristoteles: 5zintuigen (gezicht, gehoor, smaak, reuk, tast) ook: kinesthetisch, evenwicht, pijn, °C
Reeks inwendige neurale gebeurtenissen van registratie v.d. prikkel tot interpretatie door d hersenen
Bv. Gezichtsvermogen: licht v.e. voorwerp weerkaatst in ogen -> elektrochemisch signaal
-> via zenuwstelsel naar primaire visuele cortex -> elders geïnterpreteerd
-> bewuste waarneming v voorwerpen

Het gezichtsvermogen
De fysica v.h. licht (Licht = elektromagnetische straling, uit snelle trillingen [oscillaties] v elektrisch
geladen materiaal, voortbeweging in golven.)
golflengte = afstand tussen 2 pieken (nanometers)
zichtbaar spectrum = miniem segment v.h. totale bereik v.
elektromagnetische straling
door evolutie: optimale gevoeligh. Voor zichtbare spectrum
(golven overvloedig aanwezig + interageren met opp
v voorwerpen waarvoor mensen zich interesseren)
lichtintensiteit = hoeveelheid fotonen die per tijdseenheid een opp bereiken
foton bereikt een opp  gereflecteerd, er doorheen
= transparant ( refractie) of geabsorbeerd (ook energie)
 chemische reacties
Fosfenen: visuele gewaarwordingen (lichtvlekken) gevolg v elektrische stimulatie hersenen

Het oog & gezichtsbanen

lichtstalen focussen op de retina
Uit elk punt uit een voorwerp veel divergerende lichtstralen
 focussen tot 1 punt op de retina
Lichtgolf door cornea (=hoornvlies): grootste breking golf 
door kamervocht& pupil in iris  in de lens: verder afgebogen
& gefocust  door glasachtig lich (=vloeistof) bereikt retina
Accommodatie = ciclaire spieren rekken lens meer/minder uit
om te focussen op =/ afstanden

kegeltjes & staafjes activeren in d. retina
Retina bevat lichtgevoelige receptoren  zetten lichtenergie
om in d elektrochemische sig v.h. ZS
Receptoren heb fotopigmenten reageren chemisch bij fotonen
Reacties in receptoren leiden tot neuronale signalen die naar
hersenen gestuurd worden = transductie
(transductie = receptorcel fysische energie om elektrische sig)
Receptoren: Kegeltjes (= kleur, sterk licht activatie, centraal
retina: fovea)
Staafjes (= beweging, lage lichtintensiteit activatie, rond fovea)
 van de ogen naar de hersenen
Retina = 3 lagen
(vezels v.d. oogzenuw  bin synaptische laag bui synaptische laag gpigmenteerde laag)
Onderaan liggen de visuele receptoren: kegeltjes & staafjes = de gepigmenteerde laag
Informatie verder naar 2e laag = buitenste synaptische laag: horizontale, bipolaire & amacriene cellen
Naar 3e laag= binnenste synaptische laag: ganglioncellen (informatieverwerking: 127mil  1mil signalen)
Axonen v.d. ganglion cellen vormen de oogzenuw  alle zenuwvezels verlaten d oogbol door 1 gat
 hier bevinden zich geen receptorcellen = blinde vlek (gecompenseerd door ander oog)
Neuronale signalen verlaten de retina via d oogzenuw  naar de hersenen voor verdere analyse
Informatie van de 2 ogen komt samen in het chiasma opticum  dan naar het corpus geniculatum laterale
Van daaruit meeste neuronale signalen naar primaire visuele cortex in occipitale lob (achterkant hersenen)
Veel neuronen in d primaire visuele cortex = oriëntatie selectief (= begin objectperceptie)
 problemen om scherp te zien
Voor duidelijke waarneming van de wereld moet het visuele beeld gefocust
worden op de retina  Beeld gefocust op verkeerd brandpunt:
Bijziendheid: myopie, brandpunt voor d retina, uitgerekte lens
 bril met concave lenzen doet d vonvergentie v.d. lichtgolven afnemen
Verziendheid: metropie,brandpunt achter d retina, te platte lens
 bril met convexe lenzen, convergeren d lichtgolven al tot op zeker hoogte
Presbyopie: metropie vanaf 40-50 (niet meer lezen zonder bril)
 binnenste v.d. lens wordt harder bij h verouderen: lens wordt niet meer bol genoeg
Astigmatisme: d cornea is niet perfect bolvormig

Helderheid & lichtheidsperceptie
Zwakkere lichtbron = minder fotonen = minder reflectie  intensiteit van het licht bepaald helderheid
Voorwerpen die geen licht produceren maar weerkaatsen  helderheid bepaald door de intensiteit van
invallend licht + reflectiecoëfficiënt (= deel v. invallend licht dat gereflecteerd wordt)
Aanpassing ogen: veel licht  pupillen kleiner  minder lichtgolven die convergeren op de retina
Receptoren in de retina passen zich aan: staafjes actief bij zwak licht, kegeltjes bij sterk licht
Licht & duisternis adaptie (volledige adaptie kan een half uur duren)
Belangrijk voor d mens=relatieve helderheidsniveau v.d. voorwerpen ten opzichte van elkaar (= lichtheid)
Gepercipieerde lichtheid van een voorwerp hangt af van de helderheid van de omringende voorwerpen
Lichtheidsconstantie: de lichtheid van een bepaald voorwerp blijft gelijk bij verschillende belichtingen

Kleurperceptie (bepaald door d golflengte)
Buitenwereld: alleen elektromagnetische golven met een verschillende golflengte en intensiteit
Isaac Newton: wit zonlicht= menging v verschil kleuren.(lichtstralen uit prisma weer bijeen  wit licht)
3 types van kelgeltjes
De golflengte bepaalt de tint van onze kleurervaring, de kleuren die we onderscheiden
MAAR: we kunnen meer tinten onderscheiden als in het zichtbare spectrum aanwezig zijn.
Thomas Young: trichromatische theorie= alle kleuren komen tot stand door menging v 3 primaire kleuren
 3 soorten kegeltjes met verschillend fotopigment  kegeltjes reageren hardtst op licht v bep golflengte
Kleurperceptie wordt bepaald door h relatieve activiteitsniveau van d 3 soorten kegeltjes
Complementaire kleuren en opponente processen
Sommige kleuren zoals geel en blauw worden gezien als complementair en veroorzaken kleurnabeelden
 ondrweg naar d hersenen h signaal uit d 3 kegeltjes gehercodeerd in 3 kanalen met opponente processen
Elk kanaal is verantwoordelijk voor 2 complementaire kleuren
Kleurnabeelden: wanneer je lang naar 1 kleur kijkt, raakt die uitgeput, en zie je daarna enkel d component
Kleurconstantie en kleurcontrast
Verwerkingsfase in d hersenen op basis van signalen die binnenkomen uit opponente processen
Naast elkaar liggende kleuren vergelijken  kleurconstantie (kleuren gelijk blijven zien bij =/ belichting)
 kleuren zien er licht andrs uit tegenover verschillende achtergronden = contrast bij perceptie v kleuren
Additieve en Subtractieve kleurenmenging
Licht  additieve kleurmenging: golflengten van 2 lichten stimuleren samen dezelfde plek op de retina
Verf  subtractieve kleurmenging: hoe langer hoe minder golflengten bereiken het oog
Verzadiging
Afhankelijk van de hoeveelheid achromatisch licht die bij het chromatische licht gemengd is.
Achromatisch licht = alle lichtgolven in zichtbare spectrum hebben zelfde intensiteit (bv. Wit, grijs, zwart)
Wassen van jeans: filter tegen licht met middellange golflengten w afgebroken  meer achromatisch licht
Kleurendeficiëntie (kleurenblindheid)
Komt meestal bij mannen voor bij de onderscheiding van rood en groen
Opsporen met Ishihara-test (mensen met kleurendeficiëntie zijn gevoeliger voor verschillen in lichtheid)
Ontstaat soms ook door ziekte (bv door suikerziekte) of ouderdom (lens wordt steeds geler)







Het gehoor
De fysica van het geluid
Geluid = gevolg van trillingen, een voorwerp dat trilt zet luchtpartikels in beweging zodat golven v hoge en
lage druk ontstaan, die zich van d geluidsbron verwijderen, hoe groter d drukverschillen hoe sterker geluid.
Geluid kan zich niet voortbewegen in het luchtledige
Sinusgolf= zuivere toon
 amplitude: verschil tussen hoogte en diepte vd golf (= hoogste en laagste drukniveau) = toonsterkte
 frequentie: aantal cycli binnen een tijdseenheid (Hertz) = toonhoogte

Het oor
Buitenoor omvat de oorschelp en de gehoorgang: Oorschelp vangt
geluiden naar de gehoorgang  botsen tegen trommelvlies gaat trillen.
Middenoor: trommelvlies staat in verbinding met d gehoorbeentjes
(= hamer MALLEUS, aambeeld INCUS & stijgbeugel STAPES)
= versterker  voet stijgbeugel vibreert tegen ovale venster (= opening in
slakkenhuis COCHLEA) & veroorzaakt drukgolven in d vloeistof in slakkenhuis.
Baslisaire membraan vloeistof slakkenhuis  haarcellen plat door drukgolf
 mechanische plooiing  neuronale impuls langs gehoorzenuw naar hersenen (pimaire auditieve cortex)
Banen v hersenen naar h oor (= signaal dat ons interesseert isoleren uit d achtergrondgeluiden)

Toonsterkte, toonhoogte en klankkleur gewaarworden
Golf grote amplitude  trommelvlies meer doorgebogen  grotere verplaatsing vloeistof in slakkenhuis
 meer haarcellen vuren sneller  heresenen berekenen de waargenomen geluidssterkte
Vloeistof beweging die over basilaire membraan loopt bereikt max op bep punt en verminderd daarna snel
Tonen met een hoge frequentie produceren golven die minder grote afstand afleggen  bereikt maximum
dichter bij ovale venster  hersenen berekenen de waargenomen toonhoogte
Haarcellen vuren met een snelheid gelijkaardig aan de frequentie waarmee een toon het oor binnenkomt
 hersenen achterhalen de toonhoogte door na te gaan hoe snel d haarcellen vuren
Belang maximale vloeistofbeweging & frequentie van vuren verschilt voor lage en hoge tonen
 Toonhoogte & toonsterkte bepaald door snelheid vuren haarcellen  ontstaat interactie tussen beide
Bovengrens aan hoe snel neuronen kunnen vuren  salvo principe: cellen in groepen reageren afwisselend
Fundamentele frequentie = grondtoon (tot nu toe besproken, maar komt amper voor in de natuur)
Bijkomende frequenties = boventonen (minder belangrijke frequenties die gegenereerd worden)
Patroon van de grondtoon en de boventoon samen bepaald de klankkleur

Auditieve lokalisatie (bepalen waar een klank vandaan komt)
Geluid dat van rechts komt bereikt het rechteroor een fractie v e seconde eerder + intensiteitsverschil
 afhankelijk v. grootte hoofd  hersenen moeten hier voortdurend rekening mee houden tijdens d groei
Visuele feedback is noodzakelijk voor d correctie van onze aanvankelijke inschatting

Gehoorverlies en de behandeling ervan
Meestal gevolg van slijtage. Bij ouder worden gehoorbeentjes w stugger = conductiedoofheid
Oplossing: gehoorapparaat
Kortstondig gehoorverlies door te veel lawaai = tijdelijke drempelverschuiving
Permanent gehoorverlies (middenoor functioneerd niet goed/ schade haarcellen) = sensorineurale doorheid
 Er worden geen of weinig signalen gestuurd naar de gehoorzenuw
Behandeling is moeilijk tot onmogelijk of cochelaire implantaat chirurgisch ingebracht
Voortdurend lawaai  oorsuizingen/ tinnitus (mensen horen constant geluiden die niet van buiten komen
De reukzin
Mens: relatief weinig reukreceptoren, slechts een klein deel vna onze cortex is hieraan gewijd
Geur: moleculen die in de lucht zweven lossen op hoog in neusholte, elke molecule past op 1 soort receptor
Geactiveerde receptoren sturen boodschap naar d Bulbus Olfactornius (voorkant hoofd onder front lobben)
Signalen gaan verder naar hogere corticale centra  worden hier als geuren geïnterpreteerd.

Geuren detecteren en identificeren
Geuradaptatie: het reuksysteem past zich snel aan, aan een blijvende stimulus.
Aantal geuren dat we kunnen identificeren is beperkt, afhankelijk van vertrouwdheid en geheugen
Olfactorische vermogen:geuren detecteren (weinig verbindingen tussnn visuele cortex& bulbus olfactorius)
Mensen die reukzin verloren hebben: constant vieze geur gewaarworden = kakosomie

Feromonen
Beïnvloeding paargedrag: bedoeld om de juiste partner aan te trekken (zo verschillend mogelijke lijfgeur)
 Grotere verscheidenheid aan genen en dus hogere overlevingskansen van de nakomelingen
Mensen: onderscheid maken tussen geur van hun verwanten en die van vreemden + kiezen andere geur
Nurture: we leren van geuren te beoordelen door associaties met ervaringen (op basis v reacties v anderen)
De smaakzin
Aristoteles: 7 smaakeigenschappen  19e eeuw: traditionele 4  recent: nog een 5e (Umami)
5 groepen van smaakreceptoren komen overeen mt de 5 smaakeigenschappen (deze interageren)
Smaakeigenschappen gedetecteerd door receptoren in de smaakknoppen, geconcentreerd in papillen
2/3 op de tong de rest op het verhemelte, strottenhoofd en keelholte.
Papillen in het midden vd tong  bevatten geen smaakknoppen (= blinde vlek vh smaaksysteem)
Elke smaakknop: 50-150 smaakreceptoren (leven slechts 10tal dagen, worden daarna vervangen)
 Nemen temperatuur, textuur en pijn waar (reuk heeft meer te maken met het plezier v eten)
Net zoals bij d andere zintuigen treedt ook bij de smaakzin adaptatie op



Smaakvoorkeuren
Betrouwbare smaakvoorkeuren die op consistente manier veranderen bij het ouder worden
Voorkeur voor zoete smaken: evolutie proces  hogere energie waarden + bitter is giftig
Natuurlijke aversie tegen bitter aanpassen door een sociaal leerproces: smaken appreciëren in d cultuur
Op 2jaar: neofobisch (alles wat nieuw is niet lusten)  appreciatie begint na 10keer proeven
De zintuigen van de huid
Druk en temperatuur
Tastzin: registreert drukveranderingen  voorwerp herkennen, soc relaties + feedback hoev nogdige druk
4 soorten receptoren: *snelle veranderingen op zeer precieze plaats (liggen vlak onder d huid) bv vingertop
* langdurige veranderingen op precieze plaats bv klein voorwerp lang vasthouden
*snelle drukveranderingen over grote oppervlakten bv hand op je schouder
* langdurige drukveranderingen over grotere oppervlakte bv uitvoerende beweging
Pijn
Informatie beschadiging in ons lichaam (nociceptie) + waarschuwing bij dreiging beschadiging op te lopen
Vrije zenuwuiteinden: receptoren voor pijngewaarwording die informatie doorsturen naar het ruggenmerg
 bestaan uit dendrieten van neuronen, niet uit receptoren met een specifieke vorm
2 types: *snel signalen doorsturen + goede lokalisatie van de pijnplek  doel: schade beperken
*trager en stuurt een diffuser signaal door (na een tijdje verandert h 1ste in deze vorm)
Soms: geen pijnsensatie of pijn verminderd door aangename stimuli of eerdere plaats v. kwetsure meer pijn
Fantoompijn: mensen die een amputatie ondergingen  pijn in een lichaamsdeel dat er niet meer is
Ronald Melzack & Patrick Wall: poortcontrole theorie (pijnmodulatie: neuronale poort regelt pijnperceptie)
Placebo effect: men ervaart minder pijn als men denkt ervoor behandeld te worden.
Pijnvermindering door endorfines= stoffen die het lichaam produceert in levensbedreigende situaties
Kinesthesie en het evenwichtsgevoel
Kinesthesie = informaite positie & bewegingen ledematen via receptoren in spieren, pezen & gewrichten
Evenwichtsgevoel = in staat in balans te blijven (informatie uit evenwichtszintuig binnenoor + kinesthesie)
Evenwichtsorganen: 3 semicirculaire kanalen gevuld met vloeistof die verplaatst wanneer hoofd beweegt
Holten aan basis v semicirculaire kanalen gevuld met vloeistof verplaatst & receptoren stimuleert
 zorgt ervoor dat we scherp blijven zien wanneer we wandelen
Psychofysica
Tak van psychologie die gevoeligheid zintuigen bestudeert (fysische stimulus  psychische ervaring)

De absolute drempel = laagste waarde die een persoon kan detecteren
Er bestaat geen stimulus intensiteit waarboven het signaal altijd gedetecteerd wordt (grens is niet duidelijk)
 In de zenuwbanen is steeds een achtergrondruis aanwezig (+ drempel lager minder gevoelige zintuigen)
Segil Hecht: hoe verandert d absolute drempel voor helderheid bij duisternis adaptatie?
Kennett: hoe ver staafjes uit elkaar moeten staan voor ze als verschillend ervaren worden (=2puntsdrempel)

De differentiële drempel en de wet van Weber
= kleinste waardeverschil tussen prikkels zodat als anders ervaren (= kleinst waarneembare verschil)
Ernst Weber: hoe groter d stimulus intensiteit hoe meer er moet bijkomen voordat het verschil merkbaar is
De wet van Weber = differentiële drempel voor een stimulusintensiteit is een bepaalde % van die intensiteit
De fysische intensiteit v.d. stimulus neemt sneller toe dan de psychische ervaring die ermee gepaard gaat.
Weberfractie = verhouding tussen d differentiële drempel en d beginintensiteit (gevoeligheid Zintuig)
Terugblik vanuit de 3 invalshoeken
Biologische
Cognitieve
Sociaal-culturele
Zintuigen = gesofisticeerde
biologische organen die externe
stimulatie ontvangen en een
reeks gebeurtenissen op gang
brengen die leidt tot de
uiteindelijke waarneming.
De aard van onze receptoren
verklaart een aantal
beperkingen en karakteristieken
van onze gewaarwording.
De bijdrage van de cognitieve
processen is groter bij de
waarneming.
Sociaal-culturele bijdrage is
nadrukkelijker bij hogere
aspecten van de waarneming.
Eenvoudige waarnemingen
worden cognitief bepaald zoals
hoe voorwerpen die we
manipuleren tot ons lichaam
lijken te behoren, en hoe onze
pijnervaring beïnvloed wordt
door onze perceptie van pijn
De meeste geur en smaak
voorkeuren komen tot stand op
basis van een sociaal leerproces.
Men leert de geuren en smaken
kennen die binnen een cultuur
een belangrijke rol spelen.
Zintuigen zijn beperkt tot een
klein spectrum van het
volledige bereik en stimuli
hebben een zekere intensiteit
nodig en het verschil tussen
stimuli moet groter zijn dan de
differentiële drempel voor ze
waargenomen worden.
Kleurnabeelden,
kleurendeficiëntie, doofheid en
pijnervaring hebben een
biologische oorzaak en
sommige van onze geur- en
smaakvoorkeuren zijn erfelijk
bepaald op basis van evolutie