Waarneming: hoe je zintuigen en hersenen samenwerken

Van prikkel tot waarneming

Alles wat je ziet, hoort of voelt begint met een prikkel, een verandering in je omgeving of in je lichaam. Dat is bijvoorbeeld licht, geluid, warmte of druk. In je zintuigen liggen zintuigcellen, ook wel receptoren genoemd. Ze vangen de prikkel op en zetten hem om in een impuls, een klein elektrisch signaal.

Impulsen lopen via zenuwcellen door je zenuwen naar je ruggenmerg of rechtstreeks naar je hersenen. De zenuwcellen die impulsen vanuit een zintuig naar je ruggenmerg of hersenen brengen, heten gevoelszenuwcellen. In de hersenen worden de impulsen verwerkt, en pas op dat moment ontstaat de waarneming. Je oog vangt dus licht op, maar zien doe je met je hersenen.

Zintuigen en hun prikkels

Een zintuig is een orgaan waarin zintuigcellen bij elkaar liggen. Enkele bekende voorbeelden zijn je ogen, je oren, je tong en je huid. Je hebt echter nog heel wat meer zintuigen. In je binnenoor ligt een evenwichtsorgaan, en in je spieren en gewrichten zitten zintuigcellen die doorgeven in welke stand je arm of je been staat.

Een zintuig reageert niet zomaar op elke verandering. De soort prikkel waar een zintuig gevoelig voor is, heet de adequate prikkel. Voor je ogen is dat licht, voor je oren geluid, en voor je neus zijn de adequate prikkels bepaalde stofjes in de lucht.

Ook moet een prikkel krachtig genoeg zijn. De kleinste sterkte waarbij zintuigcellen nog een impuls afgeven, heet de drempelwaarde. Geur is een goed voorbeeld. Je neus reageert op bepaalde stofjes in de lucht, maar als dat er te weinig zijn, ruik je niets. Sta je in de keuken iets te koken, dan ruik je dat duidelijk. Loop je even weg, dan kan het zijn dat je het helemaal niet meer ruikt, terwijl er heel vaak nog wel enkele geurstofjes in de lucht zitten.

Hoe je oog van licht een beeld maakt

Licht komt je oog binnen door het hoornvlies. Dat is het doorzichtige vliesje aan de voorkant. Daarachter ligt de iris, het gekleurde ringetje dat de pupil groter en kleiner maakt. De pupil is een opening in de iris waardoor het licht naar binnen komt in het oog. Achter de pupil ligt de ooglens, die het licht bundelt op het netvlies aan de achterkant. Aan de buitenkant zit het harde oogvlies. Dat houdt je oog stevig en zorgt ook dat het z’n vorm behoudt.

In het netvlies liggen twee soorten zintuigcellen. Staafjes werken al bij weinig licht, maar kunnen geen kleur onderscheiden. Kegeltjes kunnen wel kleuren onderscheiden, maar werken pas bij meer licht. In een donkere bioscoopzaal doen vooral de staafjes het werk. Dat kun je eenvoudig zelf testen als het donker is. Let maar eens op: je ziet dan wel vormen, maar nauwelijks kleuren.

In de gele vlek liggen heel veel kegeltjes bij elkaar; daar zie je het scherpst. Op de plek waar de oogzenuw het oog verlaat, liggen helemaal geen zintuigcellen. Dat is, letterlijk, de blinde vlek. De oogzenuw zit daar omdat die de impulsen naar de hersenen brengt.

De vorm van de oogbol is heel belangrijk voor hoe goed je kunt zien. Als die iets te lang is, dan valt het beeld voor het netvlies en zie je dingen op afstand wazig. Dat heet bijziend. Bij verziendheid is het omgekeerd en wordt juist dichtbij onscherp. Een bril met holle lenzen corrigeert bijziendheid, een bril met bolle lenzen verziendheid.

Wat gebeurt er in je oor als je iets hoort?

Geluid bestaat uit trillingen van de lucht. Je oorschelp vangt die trillingen op en leidt ze via de gehoorgang naar het trommelvlies, dat gaat meetrillen. Achter het trommelvlies liggen drie kleine gehoorbeentjes. Die geven de trillingen aan elkaar door, naar het slakkenhuis.

In het slakkenhuis zit een vloeistof met zintuigcellen erin. Als die vloeistof gaat trillen, maken de zintuigcellen daar een impuls van. De gehoorzenuw brengt die naar de hersenen. De zintuigcellen in het slakkenhuis zijn tamelijk kwetsbaar; bij te harde geluiden kunnen ze beschadigen. Zulke beschadigde cellen worden niet vervangen, waardoor gehoorschade blijvend kan zijn.

Vlak naast het slakkenhuis ligt het evenwichtsorgaan, dat niet op geluid reageert maar op beweging.

Voelen, ruiken, proeven en je evenwicht bewaren

Naast geluid en licht heb je nog andere prikkels die je kunt waarnemen. Het evenwichtsorgaan in je binnenoor is gevoelig voor hoe je hoofd beweegt en in welke stand het staat. Het werkt door zintuigcellen in een vloeistof, die beweging in die vloeistof kunnen registreren. Daardoor werkt het soms wat vertraagd. Als je snel een paar keer ronddraait en daarna stilstaat, beweegt de vloeistof nog even door. Je ogen en je evenwichtsorgaan geven dan tijdelijk tegenstrijdige informatie aan je hersenen, want je ogen zien dat je stilstaat, terwijl je evenwichtsorgaan doorgeeft dat je nog beweegt. Daardoor kun je duizelig worden.

In je huid liggen daarnaast aparte zintuigcellen voor aanraking, druk, warmte, koude en pijn. Ze zitten niet overal even dicht op elkaar. Daardoor zijn bijvoorbeeld je vingertoppen veel gevoeliger dan de huid op je rug.

Op je tong liggen smaakpapillen met smaakzintuigcellen die opgeloste stoffen herkennen. Boven in je neusholte zitten reukzintuigcellen die stofjes uit de lucht opvangen. Veel van wat je als smaak ervaart komt daarvandaan. Ongemerkt weet je dat al: met een verstopte neus proef je veel minder.

Je huid en tong, en veel andere delen van je lichaam, bevatten ook receptoren om pijn waar te nemen. Dat is niet fijn, maar wel heel belangrijk: pijn waarschuwt dat er schade aan je lichaam is of dreigt.

Zenuwen, ruggenmerg en hersenen

Het zenuwstelsel verwerkt en geleidt impulsen. Het bestaat uit twee delen:

1. Het centrale zenuwstelsel omvat de hersenen en het ruggenmerg.
2. Het perifere zenuwstelsel is het netwerk van zenuwen dat de rest van je lichaam met dat centrum verbindt.

Ook de hersenen bestaan uit verschillende delen met elk hun eigen taak. Voor je zintuigen zijn de twee belangrijkste:

1. De grote hersenen verwerken impulsen die afkomstig zijn van je zintuigen.
2. De kleine hersenen zorgen vooral voor je evenwicht en helpen je om bewegingen soepel en goed gecoördineerd uit te voeren.

Samen zorgen de hersenen ervoor dat verschillende impulsen gecombineerd kunnen worden. Je twee ogen kijken vanuit een iets andere hoek naar hetzelfde voorwerp, en uit dat kleine verschil maken de hersenen een beeld met diepte. Daardoor schat je afstanden in zonder dat je erover na hoeft te denken. Ook sturen je hersenen impulsen terug naar je spieren. Een voorbeeld is de pupilreflex: bij zeer fel licht zijn je pupillen klein, bij heel weinig licht juist groot, om zo veel mogelijk licht binnen te laten.

Zien, horen, ruiken, proeven en voelen verlopen allemaal via dezelfde route, van prikkel via impuls naar je hersenen. Wat je uiteindelijk waarneemt is geen precieze kopie van de buitenwereld, maar het beeld dat je hersenen ervan maken. Wil je hiermee oefenen, check dan onze oefentoetsen voor biologie!

Deel deze pagina met je vrienden