Seminariks (9.õ-n): “Meeled. Tähelepanu.”

1. Seminariks (9.õ-n): “Meeled. Tähelepanu.” • Psühholoogia gümnaasiumile(TÜK, 2002/2006), - lk 30-40. • Psühholoogia alused(T.Bachmann, R.Maruste, 2001/2003) - Teema 6, lk 83-100 (Aistingud) - Teema 14, lk 232-252 (Tähelepanu) - H.Gleitman jt. Psychology(4th, 5th or 6th ed) - Chapter 5, Sensory processes. (või muu kaasaegne üldõpik, nt: N.R.Carlson jt. Psychology: The science of behaviour - Chapter 5, Sensation ) • Loengumaterjalid ÕIS (meeled1 ; meeled2 ; tähelepanu )

2. I. Sensoorsed protsessid. Meeled. Üldist  Teadmise aluseks stiimulid, mis tekitavad meeleorganite ärrituse. • Distaalne stiimul (-välismaailma objekt v. sündmus) ja proksimaalne stiimul (-füüsilise stiimuli peegeldus vastava meeleorgani retseptoritel). • Sensoorne kogemus e. aisting(sensation) - keskkonna üksikomaduste vahetu tunnetamine meeleorganite abil. Saab alguse proksimaalsest stiimulist, viimane muundatakse spetsialiseerunud retseptorite poolt närviimpulssideks, modifitseeritakse siis närvisüsteemi (NS) teistes osades, ning lõpuks tekib aisting. • Taju(perception)– protsess, milles luuakse meeleorganitelt saadud andmete põhjal tervikpilt (nn ‘tajukujund’) objektidest. ….

4. Sensoorseid protsesse uuriva teaduse üks haru on psühhofüüsika - teadus, mille põhiprobleemideks on vastavuste leidmine ühelt poolt füüsiliste stiimulite omaduste, ja teiselt poolt - vastava sensoorse kogemuse intensiivsuse ning kvaliteedi vahel. • Psühhofüsioloogia uurib seda, milliseid närviprotsesse teatud füüsikalised stiimulid tekitavad, alates retseptorite ärritusest kuni kõige keerulisemate vastusreaktsioonide sooritamiseni. ……

5. Millised on nn sensoorsed koodid – kuidas kodeeritakse stiimulite kvalitatiivsed erinevused eri tajumodaalsustes, ja ka sama modaalsuse sees? Aistingute aluseks olevaid närviprotsesse on kirjeldatud üldisemalt kahel vastandlikul viisil: 1)erinevate sensoorsete kvaliteetide jaoks on närvisüsteemis (NS) eri neuronid (e. närvirakud)- spetsiifilisuse teooria; 2)erinevused erinevate stiimulite tajumises on kodeeritud erinevatesse neuronite kooserutumise mustritesse- erutuse mustri teooria (across-fiber pattern theory). Tõendeid on mõlema kodeerimisviisi kohta (vt. edaspidi erinevate meelte käsitlustes).

6. Psühhofüüsika – meeleorganite tundlikkuse mõõtmine (vt ka Gümn õpik, lk 30-36!) Psühhofüüsika rajaja oli Gustav Theodor Fechner (peateos 1860.a.), kes uuris sensoorset tundlikkust (subjektiivse mulje intensiivsust) sel teel, et tegi kindlaks inimeste võime eristada erinevaid stiimulite intensiivsusi (kuna aistingu tugevust pole võimalik otseselt mõõta). • Seda võimet iseloomustavad tundlikkuse absoluutne lävi ja eristuslävi. Absoluutne lävi määratakse ära stiimuli minimaalse intensiivsusega, mille puhul ta (vähemalt 50 % juhtudest) üldse avastatakse. Eristuslävemäärab ära antud stiimuli (n.ö. standardstiimuli) intensiivsuse selline minimaalne muutus, mis inimese poolt avastatakse. ….

7. Nägemine: ühe küünla leek pimedal selgel ööl ca 45 km kauguselt Kuulmine: kella tiksumine täelikus vaikuses ca 6 m kauguselt Haistmine: 1 tilk parfüümi 6-toalises korteris Puudutus: mesilase tiib, mis 1cm kauguselt kukutatud põsele Maitsmine: 1 teelusikatäis suhkrut 8 liitris vees Absoluutne lävi eri meeltele nt:

8. Minimaalset erinevust subjektiivsel skaalal nim. vaevumärgatavaks erinevuseks (just noticeable difference, j.n.d.). • Weberi seadus: j.n.d. moodustab konstantse e. muutumatu osa standardstiimuli intensiivsusest: I / I = c • Weberi seadus kehtib kõigi sensoorsete modaalsuste e. meelte kohta (Weberi fraktsiooni konkreetsed suurused erinevates meeltes erinevad)  / vt tabel!/

9. Representative (middle-range) values for the Weber fraction for the different senses _______________________________________________________ Sensory modality Weber fraction (Geldard, 1962 ) • Vision (brightness, white light) 1/60 • Kinesthesis (lifted weights) 1/50 • Pain (thermally aroused on skin) 1/30 • Audition (tone of middle pitch and moderate loudness) 1/10 • Pressure (cutaneous pressure “spot”) 1/7 • Smell (odor of India rubber) 1/4 • Taste (table salt) 1/3 _______________________________________________________

10. G.T.Fechner üldistas E.Weberi seaduse, et väljendada sensoorse ja füüsikalise intensiivsuse vahelist seost.

11. Psühhofüüsika põhiseadus (Fechneri seadus): kui suurendada ärritust geomeetrilises progressioonis, siis suureneb aistingu intensiivsus aritmeetilises progressioonis (vt Bachmann, joon.13.) Seega Fechneri seaduse kohaselt on seos stiimuli ja aistingu tugevuse vahel logaritmiline: S = k * log I S - psühholoogiline suurus; I - stiimuli tugevus; k - konstant, mis sõltub Weberi fraktsiooni väärtusest.

12. Kaasaegne psühhofüüsika e. signaalide avastamise teooria • Eristatakse sensoorset tundlikkust ja vastamiskallet (e. vastamishälvet (response bias). (vastamiskalle –ingl k ‘bias’- tähendab teatud vastuste eelistamist, kuigi stiimuleid pole muudetud) • Avastamiskatses esitatakse osal juhtudel (nt pooltel) stiimuleid, osal aga mitte. Lähtudes statistiliste otsustuste teooriast tekib 2 tüüpi õigeid vastuseid: > tabamused (hits) & >õiged hülgamised (correct rejections); ning 2 tüüpi vigu: >möödalasud (misses) & >valehäired (false alarms) – vt joonis! 

13. “Äratasuvuse maatriks” (payoff matrix) kui vastamiskalde üks põhjus (üht tüüpi stiimulite eelistamine, kuigi stiimuleid endid pole muudetud!)

14. Varieerides seda maatriksit, saab võimalikke tulemusi kujutada graafiliselt vastuvõtja töökõverana e. ROC- kõverana (ROC - receiver operating curve) , kus kõvera kaugus diagonaalteljest näitab otseselt vastuvõtja tundlikkust (mida kaugemal seda tundlikum!)

15. Vastamiskalle ja ROC kõver:

16. Eristus (JAH-EI) sõltub otsustusest, kas vastav sensoorne protsess oli tekitatud signaali või taustmüra(background noise) poolt (null-stiimulit pole sign.avast.teooria kohaselt olemas). • Tõenäosus, et vaatleja teeb vigu, sõltub sellest, mil määral kattuvad kaks jaotust: müra üksinda, ja signaal+müra - vt JOONIS! • Vead sõltuvad kriteeriumist, millest otsuse tegemisel lähtutakse; vrdl. liberaalse ja konservatiivse otsustuse tagajärjed! (mõelge kodus näited selliste olukordade üle!!) - Kui sunnime v.kallet konservatiivsemaks, väheneb valehäirete arv, kuid… ka tabamuste arv! -Kui liberaalsemaks, siis nii tabamuste kui valehäirete arv mõlemad suurenevad!

17. 2 hüpoteetilist tulemust: kumb on konservatiivsem vastaja?

18. Erinevate meelte tundlikkus Erinevatel tajumodaalsustel on erinevad funktsioonid ja ülesanded. Kontaktsed meeled: - somatosensoorne tundlikkus (sh kinesteesia, puutetundlikkus, tasakaalumeel..) - maitsmine ja mittekontaktsed meeled: - haistmine (osaliselt..) - kuulmine - nägemine Iga meelesüsteemi töös eristatavad 3osa: 1)sensorid e retseptorid; 2) aferentsed juhteteed; 3) KNS struktuurid ja seonduvad suuraju (sh ajukoore) osad.

19. Sensorid muundavad ärritaja energia närvienergiaks (aktsioonipotentsiaalideks). • Ärritaja iseloomu järgi võib sensoreid jagada: - foto-s. (nägemises), - mehhano-s. (kuulmis-, tasakaalu-, taktiilne-, siseelundite tundlikkus), - propriorets.(keha asend, reag.lihaspingele- lihasekäävid ja Golgi kõõluseorganid) - termo-s. (nahas, limaskestas, siseelundites) - kemo-s. (haistmis-, maitsmimeel) - osmo-s. (siseelundites, hüpotaalamuses) - valutundlikud on vabad närvilõpmed!

20. Eri meelte andmeid töötlevad esmased piirkonnad ajukoores: ( )

21. Tasakaalumeel • Keha orientatsiooni ruumis tunnetatakse vestibulaarelundi abil, mis paikneb oimuluu püramiidi osas (tinglikult öeldes-kummaski sisekõrvas - sealt lähtuvad kõrvuti nii kuulmisnärv kui vestibulaarnärv). Vestib.elundi moodustavad esik ja 3 poolringkanalit (kokkuvõttes 5 lõpporganit): -3 poolringkanalit (külgmine, ülemine ja tagumine) … ülesanne =>info nurkkiirenduse kohta

23. …poolringkanalid on üksteise suhtes ortogonaalsed: külgmine kanal 30-kraadise nurga all horis.tasapinnast, teised kanalid 45-kraadise nurga all sagitaaltasapinnast:

24. - esikus asuvad 2 tähnielundit(mõik /utriculus/ ; ja ümarkotike /sacculus/) ülesanne => info lineaarkiirenduse kohta! Tähnielundite tasapinnad 

25. Poolringkanaleid täidab endolümf, eri suundades toimuval pöördliikumisel tekib kanalites erineva tugevusega endolümfi liikumine (see ongi ärritajaks), millele reageerivad sensorrakud (karvrakud). (Mõigu- ja ümarkotikese sensorrakud ulatuvad otoliitmembraani, mille tihedus on ümbritseva vedeliku omast 2,2 korda suurem ning raskusjõu muutusel sirgjoonelisel kiirendusel paikneb otol.membraan karvakeste suhtes ümber ning annab andmeid pea- ja kehaasendi muutuste kohta – seega on ärritajaks raskusjõud) Vestibulaarelund suudab eristada sirgjoonelisel liikumisel kiirendust 2…20 cm/sek2

26. Tähtis poolringkanalite funkts.on kompenseerida pea liikumisest tulenevaid silmamuna asendi muutusi (impulss liikumise kohta antakse kohe edasi ka silma pöördlihastele; keskus väikeajus). Seega kombineeritakse info nägemissüsteemist ja proprotseptiivsest süsteemist tuleva infoga. Kokkuvõttes vastutab  süsteem tasakaalu sälilitamise eest ja kompenseerib pea liikumisest tulenevaid näilisi asukohamuutusi (silmamuna asendi muutusi) /vestibulaarrefleksid/.

27. Somatosensoorne tundlikkus Neli submodaalsust (põhineb erinevail retseptorite tüüpidel) - • Propriotseptsioon– keha ja jäsemete orientatsioon ruumis; skeleti liik.tundlikkust nim. ka kinesteesiaks - retseptorid paiknevad lihastes, kõõlustes ja liigestes. • Taktiilne tundlikkus – (mittevalulike)stiimulite kokkupuude kehapinnaga • Valutundlikkus • Temperatuuritundlikkus vt tabel 

28. …..erinevus on ka primaarsete aferentsete juhteteede ülesehituses, ehk n.kiudude/aksonite tüüpides: _______________________________________________________ Nimetus Müeliinkest Erutuse leviku Funktsioon kiirus _______________________________________________________ Aa ehk A- Olemas 80-120 m/s Propriotseptsioon Ab ehk A- Olemas 35-75 m/s Propriots.; taktiilne (täpne lokalisatsioon) Ad ehk A- Õhuke 5-30 m/s Temperatuur; terav valu C Puudub ~ 2 m/s Temperatuur; kestev valu; (ka: kõdi, halvasti lokalis.puudutus) ________________________________________________

29. Nahatundlikkus(st (2)+(3)+(4) informeerib organismi sellest, mis asub tema kehapinna vahetus läheduses. • Vähemalt 4 erinevat aistingu tüüpi, tunnetatakse: -survet (e. puudutust), -sooja, -külma -valu. Arvatakse, et neid erinevaid aistinguid võtavad vastu erinevadretseptorid (pole üheselt tõestatud).

30. Mehhanoretseptoreid endid on mitut liiki ja paiknevad erineval sügavusel naha all:(aeglaselt adapteeruvad Merkeli rakud, Ruffini kehakesed; kiirelt adapteeruvad Meissneri kehakesed, Pacini kehakesed, karvanääpsu sensorid, vabad närvilõpmed jne..) :

32. Survetaju retseptorid on keha pinnal jaotunud ebaühtlaselt - vt Penfieldi “sensoorne homunkulus” :

35. Eristada tuleb absol.survetundlikkust ja eristustundlikkust. Absoluutse survetundlikkuse läved naistel ja meestel: (kummad on tundlikumad?)

36. Temperatuuritundlikkus • Nahas paiknevad külma- , sooja-, ja valusensorid. • Temperatuuri ja valu puhul on retseptoriteks vabad närvilõpmed naha all (puudub spets.keskus kuhu suunduvad, – limbiline süsteem AK all). (Külma-s.: A- (20 m/s), neid on kuni 10 x rohkem kui soojasensoreid! – jaotus erinev eri kehapiirkondades, nt huultel 15..25 külmapunkti, sõrmeotsal 3…5, kehanahal alla 1 punkti cm2 kohta! Sooja-s.: C kiud (vabad n.lõpmed, kuni 3 m/s) Temp.muutus 10 Co võrra muudab enam kui 2-kordselt intratsellulaarsete keemiliste reakts.kiirust.

37. Eri temp mõju nt: • Temp alla 15 Co erutuvad külma suhtes tundlikud valusensorid; • Külmasensorite tundlikkus vahemikus 10-35 Co (ja ka üle 45 Co ); maksimaalne külmasensorite reaktsioon 25 Co juures. • Alates 30 Co alustavad impulsside väljasaatmist soojasensorid; • 45 Co juures stimuleeritakse juba kuuma suhtes tundlikke valusensoreid.

38. Külma ja soojapunktide erinev jaotus / – vt JOONIS/. Paradoksaalne külm! • V.a. valu, on muud somatosensoorsed tundlikkused tugevasti adapteeruvad ! • Temp.tundlikkuse adapteerumine – impulsside sagedus väheneb poole tunni vältel; täielikku adaptats. ei teki.

39. Valutundlikkus • Double-pain system – erinevad rakurühmad/juhteteed vastutavad eri tüüpi valu eest : • Nn. kiire valu süsteem (fast pain) – anterolateraalne spinotalaamiline juhtetee – A rakkudelt • Nn. kestva, kroonilise valu süsteem (slow, burning pain) – spinoretikulaarne+spinomesentsefaalne juhtetee- C-rakkudelt (tõenäoliselt vahendab seda neurotransmitteraine proteiin P ) [seotud süsteemiga, mis reageerib oopiumile ja teistele narkootikumidele, reguleerib ka söömist; P-ga seotud aju retseptorite mõjutamine/hävitam. võib eemaldada kroonilise valu puudutamata akuutse valu süsteemi, mis on vajalik sälitada!] …...

40. Valu väravakontrolli-teooria:(Melzack &Wall,1965)2 tüüpi n.kiude, interakteeruvad vastandlikul viisil:“kiired” (A )– madala lävega rakudsulevad värava “aeglased” (A ja C) – kõrge lävega rakud avavad värava  ………

41. Mõlemad omavad ühendusi: 1) substantia gelatinosaga (neuronite rühm seljaajus)  2) nn. ülekanderakkudega (T-cells) – moodustavad spinotalaamilise juhtetee Ajust tagasitulev info läheb samuti väravakontrolli-süsteemi (vt. JOONIS!) (A ) ning (A ja C) mõju T-rakkudele on erutav. (A) ning (A ja C) mõju SG-le on erinev: esimesed erutavad, teised pidurdavad. KUI T-RAKUD ON KÜLLALT AKTIIVSED, TUNNEME VALU !!  SG on seega värav T-rakkude aktiivsusele: “kiired” rakud sulevad värava (ei tunne valu) “aeglased” rakud avavad värava (tunneme valu.) …..

42. Valutunde perifeerne ja tsentraalne pärssimine: -valu vähendamine stimuleerimise abil (k.a.akupunktuur, osaliselt). -TENS (transepidermaalne närvistimulatsioon) – kroonilise valu kohti stimuleeritakse nõrga el.vooluga (mõju kestab tunde). -SPA (stimulatsiooni-analgeesia) – ajutüve teatud piirkonna perioodiline stimuleerimine nõrga el.vooluga implanteeritud elektroodide abil (taalamusest alla kuni medulla’ni). ……

43. Endogeensed ja eksogeensed opiaadid (nt morfiin, st oopiumipreparaadid), mõjuvad samadele piirkondadele, millele ka elektr.stimulatsioon. • Organism ise on võimeline samuti tootma endogeenseid opiaate (nt enkefaliin, avast.1975). Hiljem on leitud ligi 20 proteiini, mis aktiveerivad opiaat-retseptoreid. • Kokkuvõtteks: ajus on nn alanev valu reguleeriv süsteem, mida võib otseselt mõjutada kas el.stimulatsiooniga v morfiini-taoliste ainetega. (aju ise aktiveerib seda süsteemi neurotransmitterite klassiga, mida nim endogeenseteks opiaatideks – platseebo-katsed!).

44. Maitsmismeel(sense of taste; gustation) • Retseptoriteks on mitut tüüpi maitsmisnäsad (keelel ja suus, ka söögitoru ülemises kolmandikus, kokku ca 10 000). • Maitsmisrakud on epiteelrakud, mis on koondunud maitsmisnäsadesse (nad ei ole spets. närvirakud, kuid toimivad nagu n.rakud!)

45. Maitsmisnäsade stimuleerimine võimaldab tekitada 4 erinevat maitsmisaistingu põhikvaliteeti: -magus, -hapu, -soolane, - mõru (e. kibe). • Kõik teised maitsed on nende 4 aistingu kombinatsioonid. • Kehtib nii spetsiifilisuse teooria kui erutusmustri teooria –vt JOONIS! • Analüsaatori keskus kiirusagaras post-tsentraalkääru alum.osas (tegelikult mitu keskust);+madalamal tasemel ajutüves medulla; taalamus).

46. Piirkonnad, kus antud maitsele lävi on madalaim:mõruhapusoolanemagus

47. Maitsmise puhul toimib laialdane sensoorne • interaktsioon, ja • adaptatsioon Mõjutavad: - lõhn, - temperatuur, - harjumuspärasus, - suitsetamine, - teised maitsed, -vajadused (nälg!)

48. Lõhnameel ehk haistmine (olfaction) • Haistmismeel (olfactory sense) on samaaegselt nii kontakne kui mittekontaktne. • Inimene eristab max umbes 10 000 erinevat lõhna. (sõltub nii aine keemil.struktuurist kui kontsentr-st, ka aine liikumiskiirusest, rakkude seisundist jm. – • Nt jodoformi lõhna tajutakse, kui kontsentrats.õhus on 0,06 mg/m3, • Vanilliini lõhna tajutakse kui 0,0005 mg/m3 ). - Kuna lõhnataju on väga individuaalne, puudub senini ühtne lõhnade klassifikatsioon!

49. Number of correct answers Women and young adults have best sense of smell 4 Women 3 Men 2 0 10-19 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 70-79 80-89 90-99 Age Group Soolised ja vanuselised erinevused lõhnatajus:

50. Lõhnataju: (from:Goldstein, 2005)