Sensory system
Ø Vision
Ø Hearing

Exteroreceptors
ØTransduction of external information (light, acoustic waves, temperature, chemicals, …) to the
neural system in the language of action potentials ØMechanoreception (hearing, touch),
chemoreception (olfactory system, taste), photoreception
C:\Users\Michal\Desktop\Katka\obrazky smysly\ear_channels.gif
https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSsoB6uU3TnjwfPfRcFK3XkWik28M9vS_QtifwkrObbSx7
P190Y8w

http://cellfield.ca/wp-content/uploads/2011/05/eye_diagram.png
Photoreception
Ømechanism of light detection that leads to vision
Ømain human sense, provides almost 85 % of incoming information, Øangle seen by fixed eye is about
100°, about 230° when extraocular muscles involved
ØBlind spot - the optic nerve passes through the optic disc, lack of light-detecting photoreceptors
ØMacula with fovea - small pit that contains the largest concentration of cone cells in the eye and
is responsible for central, high-resolution vision
u

Retina
ØInverted eye – light passes through the layers of nervous tissues to the photoreceptors
D:\Škola\cvika+fyziologie 2012\cvika obrazky\smysly\FG04_P03_retina.jpg
108
106

Receptor cells
ØRods – black-and-white vision, 120 mil.
ØCones – color vision, 6 mil.
http://mikeclaffey.com/psyc2/images/retina-rods-cones-distribution.jpg

Při setmění - šeru dojde k rozšíření zornice, aby se do oka dostalo co nejvíc světla. Citlivost oka
na světlo se zvyšuje. Protože jsou čípky méně citlivé, ve tmě přestáváme vidět barvy.
Někteří živočichové (šelmy, zvířata s noční aktivitou, žralok, ale i kráva nebo kůň) mají za
sítnicí vrstvu buněk (nebo vláken) schopných odrážet světlo. Tato vlákna umožňují lepší vidění za
šera, protože světelné paprsky, které projdou sítnicí, se odrazí a procházejí sítnicí zase nazpět,
takže mohou podráždit fotoreceptory dvakrát.
Odražené světlo je příčinou „svítících očí“ těchto zvířat.

Phototransduction
ØConversion of a photon into an electrical signal
Ø Process occurs via G-protein coupled receptors called opsins which contain the chromophore 11-cis
retinal. 11-cis retinal is covalently linked to the opsin. When struck by a photon, 11-cis retinal
undergoes photoisomerization to all-trans retinal which changes the conformation of the opsin GPCR
leading to signal transduction cascades which causes closure of cyclic GMP-gated cation channel,
and hyperpolarization of the photoreceptor cell.

[USEMAP]
videni_s_sedym_zakalem 200px-Fileisnotcorruptedactuallyupload3453405
Myopia
hypermetropie_priznaky
Hyperopia
images
Scotoma
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f3/Hypermetropia.svg/250px-Hypermetropia.svg.
png http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/30/Myopia.svg/220px-Myopia.svg.png
Defects of the eye
ØGlaucoma - characteristic intraocular pressure-associated optic neuropathy, visual field loss
ØCataract - clouding of the lens, treatable by surgery
u
u
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/01/Scintillating_scotoma.gif/235px-Scintillat
ing_scotoma.gif
Glaucoma
Cataract

Color vision
ØIn human retina 3 types of cones
ØPigments detects light of wavelenghts corresponding to red, blue and green color
ØUnequal stimulation of different types of cones → different colors
ØMost common deficiency – daltonism (red/green)
ØColor blindness - Ishihara test
RGB ishihara_pf2_200

Je známým faktem, že pes je barvoslepý - ale ne úplně, vidí dobře červenou a žlutou barvu. Kůň nemá
čípky citlivé na zelenou barvu. Naproti tomu ptáci, plazi a ryby mají obvykle tetrachromatické
vidění^[^zdroj?^], tedy čtyři druhy čípků. Člověk a ostatní primáti vnímají barvy od modré po
červenou (tedy světlo s vlnovou délkou zhruba od 400 do 700 nanometrů. U ptáků je citlivost mírně
posunuta k modrým barvám. Hlubinné ryby mají citlivost hlavně na modrou barvu, která proniká pod
mořskou hladinu nejhlouběji. Motýli vidí ultrafialové světlo s vlnovou délkou kratší než 400
nanometrů, ale nevidí naopak červenou. Někteří hadi vidí široké spektrum barev od ultrafialové až
po infračervenou (nad 700 nanometrů). Stejně tak zraková ostrost dravců a kočkovitých šelem je
mnohem větší, než u člověka. Jsou ale živočichové, kteří vnímají jenom světlo a tmu, nebo jsou
úplně slepí.

Experiment n.1 - VISION
u
ØVisual field detecting (perimetry test)
u 8 measurements in 4 axis  (0°, 45°, 90°, 135°, 180°, …)
u for 1 eye and 1 color
u
ØBlind spot detection
u about 15°, bellow horizontal axis
u
u
ØColor vision deficiency
u Ishihara color test, on-line test
u
u
u

Zorné pole – prostor zachycený fixovaným okem, při těkání očí je slepá oblast 130stupňů,  periferní
vidění zaznamenává jen pohyb a změnu intenzity světla
Test slepé skvrny: zakryjeme L oko, pravým koukáme na levý bod, po přibližování / oddalování zmizí
bod na pravé straně
Snellenova tabule je diagnostická pomůcka pro určení zrakové ostrosti.
V roce 1862 navrhl holandský oftalmolog dr. Hermann Snellen první tabulku pro zkoumání kvality
zraku. Dnešní standardní tabulka (stále zvaná Snellenova) obsahuje jedenáct řádků písmen definované
znakové sady optotyp (Snellenovy znaky), sázené navíc v rozporu s běžnými typografickými zásadami.
Detaily optotypu mají takovou velikost, že ze stanovené vzdálenosti svírají úhel 1 minuty. Největší
písmeno na vrcholu tabulky je vysoké 88 milimetrů a osoby, které ho nedokáží přečíst ani s vhodnými
brýlemi, jsou v USA pokládány z pohledu práva za slepé, písmena na nižších řádcích mají menší
velikost. Nejdůležitější je řádek, ve kterém jsou písmena vysoká 8,8 milimetrů.
Při vyšetření si pacient zakrývá jedno oko a druhým se pokouší číst postupně menší písmena na
tabuli. Při vyšetření stojí nebo sedí od tabule ve vzdálenosti 6 metrů, což je 20 stop. Nositel
průměrného zraku má být z této vzdálenosti schopen přečíst právě řádek 8,8 mm.

Ishihara tests/color deficiency
Obsah obrázku vzor, čtverec, pixel Popis byl vytvořen automaticky


HEARING
ØSound = periodical waves of pressure
ØTransforming sound pressure waves from the outside into a signal of nerve impulses sent to the
brain
ØAmplitude + frequency
u
u
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Sound/imgsou/placepair.gif
volume
pitch

Ucho rovnovazny i sluchovy organ

Hair cells
SD329_1_013i
Ø hair cells – mechanoreceptors, auditory receptors in inner ear (organ of Corti)
C:\Users\Michal\Desktop\Katka\obrazky smysly\ear_channels.gif
VIDEO!
Výsledek obrázku pro hair cells damage Výsledek obrázku pro hair cells damage

Acoustic & audiometry
uSenses are most sensitive to changes of weak stimuli, receptors do not register linear change in
intensity, but logarithm of this change ØSound pressure level (Pa, dBell) -logarithmic scale to
represent the sound pressure of a sound relative to a reference pressure. -The sound pressure level
at the threshold of human hearing is actually 0 dB, which has the same pressure as the reference
pressure, 2 x 10-5 Pa.
-
Výsledek obrázku pro sound pressure level

http://www.cffet.net/noise/ch1_1.9.jpg
uAudiogram = graph that shows the audible threshold for standardized frequencies as measured by an
audiometer
uHuman hearing frequency range:
u 16-20.000 Hz, best in 2-5kHz
u
ØAbsolute treshold of hearing
on-line test
ØSet the frequency of the sound, mark the first point the sound is present, go to an another
frequency etc.
Experiment n. 2 - Audiogram

SPL = 20* log U/U1 (dB)
Prahová audiometrie:
Umožňuje vyšetření sluchového prahu při několika vybraných frekvencích, ovšem jenom pro vzdušné
vedení. Prahovou křivku sluchu (tj. nulovou izofónu) můžeme vyšetřovat akusticky přesně
definovanými tóny o různé frekvenci (Hz) a intenzitě, resp. velikosti akustického tlaku (dB SPL).
Při takovém postupu získáme za normálních okolností křivku, která je svou konvexitou prohnuta dolů
nebo nahoru podle toho, jestli vzrůstající decibelové hodnoty jsou značeny od dolního nebo horního
okraje stupnic

Obsah obrázku vzor, čtverec, Symetrie, pixel Popis byl vytvořen automaticky



Audiograms
http://www.accessscience.com/loadBinary.aspx?filename=081650FG0020.gif
http://med.stanford.edu/ohns/research/images/rodwell_figure1.jpg

Experiment n. 3 – Sound localization
ØWhere does the sound come from?
uDetection based on:
uIntensity
uTime delay (ms)
uHumans can detect ±4° spatial angle
u
ØMechanical tapping on the special board, person under the test reports sides where the sound came
from
http://www.mindtrippingshow.com/wp-content/uploads/2012/09/sound-localization3.jpg

Zaujímavosti
Kostné vedenie zvuku objavil Girolamo Cardano už v roku 1550.
Prvá elektronická pomôcka pre nedoslýchavých využívajúca princíp kostného vedenia zvuku bola
vynájdená v roku 1923. Využitiu prístroja v praxi bránili jeho veľké rozmery.
Vynález tranzistorov v päťdesiatych rokoch minulého storočia umožnil výrobu malých, a taktiež v
praxi využiteľných naslúchadiel.
V súčasnej dobe sú k dispozícii dva typy pomôcok pre nedoslýchavých: Externé pomôcky s funkciou
kostného vedenia zvuku a pomôcky, ktoré sa implantujú priamo do lebečnej kosti, tzv. BAHA.
Technológiu kostného vedenia v súčasnosti využívajú aj ozbrojené zložky, hasičské zbory, záchranári
a svoje uplatnenie nachádza aj v priemyselných prevádzkach.
Za normálních okolností máme v uchu 3500 řad vláskových buněk, na kterých vnímáme zvuky o kmitočtu
zhruba od 16 do 20 000 Hz. Ve srovnání s tím je 22 elektrod implantátu nepoměrně málo.
Protože je implantát vhodný jen pro nejtěžší vady sluchu, je mnohem méně obvyklý než sluchadla.
V Evropě je každoročně předepsáno odhadem řádově milión (resp. milióny) sluchadel, ale asi 3000
kochleárních implantátů. Počet implantací je v rozvinutém světě uváděn asi 100 na 10 milionů
obyvatel ročně.
Vlastní aplikace implantátu se provádí během asi tříhodinové operace. Po šesti týdnech hojení je
potom vydána a seřizována i zevní část (procesor umisťovaný za ušní boltec). Následuje několik
týdnů a měsíců nutného intenzivního nácviku, při kterém se uživatel implantátu učí rozeznávat nové
zvukové vjemy. Ty se totiž obvykle zpočátku výrazně liší od zvuků, které si člověk pamatuje z doby,
kdy ještě slyšel se sluchadlem nebo i bez sluchadla. Proto i dospělí potřebují po určitou dobu
spolupráci logopeda, lékaře a rodinných příslušníků.
Výsledný efekt závisí zejména na vstupních podmínkách (doba trvání hluchoty, stupeň předchozí vady
sluchu apod.), většina pacientů je následně schopna rozumění pomalé řeči v tichu bez odezírání,
nejlepší 1/3 uživatelů zvládá v určité míře i používání telefonu.
Čítajte viac:
http://mobil.sme.sk/c/3748976/panasonic-predstavil-bezdrotovy-pevny-telefon-pre-nepocujucich.html#i
xzz17Px2zot6

Sound localization - results
Was the side guess right or wrong?
Distance from centre of the table