Czuły dotyk

Doświadczenie 1

Należy wykonywać je w parach (jedna osoba przeprowadza doświadczenie, druga poddaje się eksperymentowi). Z bloku technicznego lub tektury wytnij 6 pasków o długości 10 cm i szerokości 2 cm. Następnie w każdy wbij dwie szpilki. Niech dzielą je odległości: 3,5 cm, 2 cm, 1,5 cm, 1 cm, 0,5 cm i 0,2 cm. Zasłoń oczy testowanej osobie i lekko dotykaj szpilkami skóry na grzbiecie dłoni, w jej wnętrzu, opuszka palca wskazującego oraz karku. Zacznij od szpilek o rozstawie 3,5 cm. Zmieniaj paski aż do momentu, gdy testowana osoba poczuje tylko jedno ukłucie. Zapisz wyniki. Zamieńcie się rolami. Można przetestować także inne partie ciała (np. przedramię, ramię, palce stóp).

Wyjaśnienie: Im mniejszy rozstaw, przy którym odczuwamy podrażnienie pochodzące od dwóch szpilek, tym większe zagęszczenie receptorów dotykowych. Największą wrażliwość dotykową wykazują opuszki palców, a najmniejszą – skóra karku. Do profesjonalnego badania wrażliwości skóry na bodźce służy przyrząd zwany estezjometrem, wynaleziony przez Ernsta Webera w XIX w.

Doświadczenie 2

Do jego przeprowadzenia też potrzebne są co najmniej dwie osoby. Zasłoń oczy koledze i rozłóż przed nim przedmioty o różnej fakturze, wielkości czy temperaturze (np. kostka mydła, łyżeczka, jabłko, folia). Zadaniem tej osoby jest rozpoznanie przedmiotów na podstawie dotknięcia ich najpierw grzbietem dłoni, a dopiero później opuszkami palców.

Wyjaśnienie: Doświadczenie to pokazuje, jakie znaczenie ma zagęszczenie receptorów dotyku. Na opuszkach palców znajduje się ich szczególnie dużo i nie tylko zapewniają nam one doskonałe wrażenia dotykowe, ale także pozwalają na odczuwanie struktury dotykanego obiektu oraz umożliwiają efektywne przesyłanie uzyskanych informacji do mózgu. Szczególnie wrażliwe pod tym względem są linie papilarne.

Doświadczenie 3

W markecie budowlanym kup 5–10 kawałków papieru ściernego o różnej chropowatości (od 40 do 180, oznaczenie poziomu chropowatości powinno znajdować się na odwrocie papieru). Potnij papier na małe kawałki (3×5 cm), pamiętając, aby zawsze na tylnej stronie było jego oznaczenie. Zasłoń pozostałym uczestnikom doświadczenia oczy i rozdaj im kawałki papieru ściernego. Niech ułożą je od najmniej do najbardziej chropowatego.

Wyjaśnienie: Czułość naszego zmysłu dotyku pozwala na poprawne rozpoznanie chropowatości papieru ściernego. Receptory w opuszkach palców umożliwiają rozróżnienie faktury papieru nawet wtedy, gdy wizualnie te różnice nie są aż tak widoczne (np. między rozmiarem 40 a 60).

Doświadczenie 4

W sklepie wędkarskim kup żyłki o różnej grubości. Pięciocentymetrowe fragmenty różnych typów żyłek przymocuj taśmą klejącą po kątem prostym do słomki lub większej wykałaczki. Zasłoń oczy koledze i dotykaj jego skóry na przedramieniu kolejno różnymi rozmiarami żyłek do momentu, gdy się zegną. W którym momencie badana osoba coś poczuła? Przetestuj inne obszary ciała. Czy różnią się one wrażliwością?

Wyjaśnienie: Do badania czucia i progu jego wykrywalności stosuje się w diagnostyce zestaw monofilamentów nylonowych, tzw. włókien von Freya, które mają oznaczenia w postaci dwóch liczb (np. 5,07/10 g), gdzie pierwsza oznacza rozmiar włókna, a druga – siłę nacisku niezbędną do ugięcia tego włókna. Przykładane do powierzchni skóry włókno, uginając się powyżej pewnej progowej wartości, uciska mały obszar skóry pod względnie stałym ciśnieniem, które zależy od rozmiaru monofilamentu. Badanie pozwala na powtarzalną ocenę czucia ucisku oraz wykrywanie utraty czucia. Często jest wykonywane u pacjentów z cukrzycą do badania czucia na stopie.

Doświadczenie 5

Na pewno nieraz doświadczyłeś iluzji wzrokowych lub dźwiękowych. A czy zmysł dotyku może płatać nam figle? Jedną z najstarszych iluzji dotykowych jest tzw. iluzja Arystotelesa. Skrzyżuj palce, tak jak pokazano na rycinie. Dotknij nimi czubka nosa. Masz jeden nos czy dwa?

Do doświadczenia innej iluzji dotykowej potrzebne są grzebień i ołówek. Połóż wskazujący palec wzdłuż grzebienia, a ołówkiem wpraw w ruch zęby grzebienia, przeciągając nim z prawa na lewo. Co czujesz?

Wyjaśnienie: Iluzja Arystotelesa jest przykładem tzw. dotykowej dysjunkcji. Ponieważ dotykamy nosa zewnętrzną częścią obu palców w tym samym czasie, mózg interpretuje doznanie jako dotykanie dwóch obiektów. Natomiast w drugim przypadku, choć zęby grzebienia poruszają się z boku na bok, my odczuwamy ten ruch jako z góry na dół. Naukowcy uważają, że ruch zębów grzebienia jest dla mózgu „nieznany”, ale powoduje taką deformację skóry, jakbyśmy przesuwali placem po wypukłości, więc mózg odbiera to w ten sposób – z góry na dół.

dr hab. Renata Szymańska,
Katedra Fizyki Medycznej i Biofizyki AGH

mgr Paweł Jedynak,
Zakład Fizjologii i Biochemii Roślin UJ

***

Zestaw przyrządów i materiałów

blok techniczny, szpilki, wykałaczki, taśma klejąca, papier ścierny (o różnej ziarnistości), żyłka wędkarska (różne rodzaje), słomka

Niewliczone w cenę: linijka, ołówek, nożyczki, chusta do zakrycia oczu, grzebień

Cena: 30 zł

Czas wykonania: 4 h

***

Uwaga!

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za ewentualne szkody powstałe wskutek doświadczeń

***

Wiedza w pigułce

Choć może się wydawać, że oczywistym zadaniem zmysłu dotyku jest obrona naszego organizmu i zdobywanie informacji, to wrażenia dotykowe spełniają wiele innych funkcji. Służą np. kształtowaniu relacji międzyludzkich i skojarzeń. Dotyk jest niezmiernie ważny u dzieci, zwłaszcza tych najmniejszych, gdyż zapewnia prawidłowy rozwój emocjonalny i psychiczny. Jest też najlepiej rozwiniętym ze wszystkich naszych zmysłów od pierwszych chwil życia. Dziecko czuje dotyk w okolicy ust i nosa już ok. 6. tygodnia życia płodowego, a po 12 tygodniach odbiera wrażenia czuciowe już całym ciałem.

Człowiek wyposażony jest w receptory odbierające bodźce ze środowiska zewnętrznego oraz z wnętrza organizmu. Do pierwszej grupy (tzw. eksteroreceptorów) należy narząd wzroku, kubki smakowe, nabłonek węchowy oraz zlokalizowane w skórze receptory czucia skórnego – dotyku, ucisku, zmian temperatury i bólu (do niedawna nazywane wspólnie receptorami wrażeń dotykowych). Skóra to największy organ czuciowy. Receptory są rozmieszczone w niej nierównomiernie, różne jest także ich zagęszczenie. Na przykład na 1 cm² skóry dłoni znajduje się 12–14 punktów dotyku, a na opuszkach palców – 100– 140.

Pobudzenie receptorów dotykowych zachodzi dopiero po przekroczeniu pewnej wartości progowej, która może być różna (większa lub mniejsza wrażliwość dotykowa) i zależy od wieku (najniższy próg dotykowy mają dzieci, a ludzie starsi są mniej wrażliwi) oraz stanu fizjologicznego organizmu (zdrowie, choroba). Wyjątkowo niski próg dotykowy mają także niewidomi – za pomocą tego zmysłu orientujący się w otoczeniu. Z kolei w wyniku uszkodzeń nerwów lub chorób autoimmunologicznych dochodzi do tzw. neuropatii czuciowej, czyli stanu, w którym człowiek jest pozbawiony zmysłu dotyku, nie odczuwa bólu, nie potrafi określić, czy jest mu zimno, czy gorąco. O zmyśle dotyku pisaliśmy w „WiŻ” 10/2016.