Używanie substancji psychoaktywnych Cel dydaktyczny: Po przeczytaniu tego podrozdziału będziesz w stanie: Opisać kryteria diagnostyczne zaburzeń związanych z używaniem substancji psychoaktywnych Zidentyfikować układy neuroprzekaźników, na które wpływają różne kategorie leków Opisać, jak różne kategorie narkotyków wpływają na zachowanie i doświadczenie Podczas gdy wszyscy regularnie doświadczamy odmiennych stanów świadomości w postaci snu, niektóre osoby zażywają narkotyki i inne substancje, by wejść w nie celowo. W tym podrozdziale zaprezentujemy informacje dotyczące stosowania różnego rodzaju substancji psychoaktywnych oraz problemów z tym związanych. Na końcu krótko opiszemy działania niektórych z dobrze obecnie znanych i często zażywanych narkotyków. Zaburzenia związane z używaniem substancji psychoaktywnych Piąte wydanie Diagnostycznego i statystycznego podręcznika zaburzeń psychicznych (ang. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-5) ) publikowanych przez Amerykańskie Towarzystwo Psychiatryczne jest wykorzystywane przez klinicystów do diagnozowania osób cierpiących z powodu różnych zaburzeń psychicznych. Zgodnie z klasyfikacją osoba o zaburzeniach wywołanych używaniem substancji psychoaktywnych stosuje większe ilości substancji niż zamierzała na początku i kontynuuje ich przyjmowanie pomimo doświadczania negatywnych tego konsekwencji. U osób, u których zdiagnozowano zaburzenia spowodowane zażywaniem substancji psychoaktywnych, obserwuje się kompulsywny schemat przyjmowania substancji połączony z uzależnieniem zarówno fizycznym, jak i psychicznym. Uzależnienie fizyczne (ang. physical dependence ) wywołuje zmiany w normalnych funkcjach organizmu – uzależniony doświadcza objawów abstynencyjnych po przerwaniu przyjmowania substancji. Z drugiej strony osoba uzależniona psychicznie (ang. psychological dependence ) wykazuje raczej emocjonalną niż fizyczną potrzebę używania narkotyku i może wykorzystywać go, aby złagodzić niepokój psychiczny. Tolerancja (ang. tolerance ) związana jest z uzależnieniem fizjologicznym, a jej wzrost oznacza, że osoba potrzebuje coraz większych ilości substancji, aby osiągnąć efekt, którego wcześniej doświadczała przy mniejszych dawkach. Zwiększenie tolerancji powoduje, że człowiek zwiększa dawki substancji do niebezpiecznego poziomu, który może prowadzić do przedawkowania i śmierci. Odstawienie (ang. withdrawal ) jest zaprzestaniem przyjmowania substancji. Powoduje objawy abstynencyjne, zwykle przeciwne do tych wywoływanych przez narkotyk. Na przykład odstawienie środków uspokajających skutkuje nieprzyjemnym pobudzeniem. Osoby, u których diagnozuje się zaburzenia związane z używaniem substancji psychoaktywnych, oprócz objawów abstynencyjnych rozwijają również tolerancję. Uzależnienie psychiczne, inaczej głód narkotykowy, zostało dodane jako kolejne kryterium diagnostyczne zaburzeń związanych z używaniem substancji w DSM-5. Jest to ważny czynnik diagnostyczny, ponieważ możemy rozwijać tolerancję oraz doświadczać objawów abstynencyjnych w przypadku różnych substancji, których nie nadużywamy. Innymi słowy samo fizyczne uzależnienie nie wystarczy, by określić, czy ktoś cierpi na zaburzenia związane z użyciem substancji psychoaktywnych, czy też nie. Kategorie substancji psychoaktywnych Skutki przyjmowania wszystkich substancji psychoaktywnych są wynikiem ich interakcji z endogenicznymi układami neuroprzekaźników. Wiele z tych substancji i ich wzajemnych powiązań zostało przedstawionych na . Jak już wiesz, substancje psychoaktywne mogą działać jako agoniści lub antagoniści konkretnych układów neuroprzekaźników. Agonista (ang. agonist ) generuje reakcję układu neuroprzekaźników, natomiast antagonista (ang. antagonist ) ją blokuje. Rysunek przedstawia różne kategorie substancji psychoaktywnych oraz ich wzajemne powiązania. (Źródło: modyfikacja pracy Derricka Snidera). Alkohol i inne trankwilizery Etanol, czyli substancja obecna w napojach, które zwykliśmy nazywać napojami alkoholowymi, należy do kategorii substancji psychoaktywnych zwanych trankwilizerami ( ). Trankwilizer (ang. depressant ) ma działanie uspokajające – spowalnia działanie ośrodkowego układu nerwowego. Inne tego typu substancje to m.in. barbiturany i benzodiazepiny. Cechą wspólną tych środków jest to, że są agonistami receptorów kwasu gammaaminomasłowego (GABA). Ponieważ neuroprzekaźniki GABA wpływają uspokajająco na mózg, agoniści receptorów GABA również dają taki efekt, stąd te rodzaje substancji psychoaktywnych często przepisuje się w przypadku lęków i bezsenności. Zależny od GABA kanał chlorkowy jest umiejscowiony w błonie komórkowej niektórych neuronów. Kanał posiada wiele skupisk receptorów wiążących alkohol, barbiturany oraz benzodiazepiny, które w ten sposób wpływają na układ nerwowy. Wiązanie cząsteczek tych substancji otwiera kanał chlorkowy, powodując napływ ujemnych jonów chloru (Cl - ) do ciała komórki nerwowej. Zmiana jej potencjału elektrycznego na ujemny powoduje zahamowanie reakcji komórki nerwowej, stąd pobudzenie receptorów GABA ma wyciszający wpływ na mózg. Nadmierne spożywanie alkoholu skutkuje różnorodnymi zmianami na poziomie świadomości. W małych ilościach alkohol przynosi ożywienie i euforię. Przy większych dawkach mówi się o uczuciu uspokojenia. Ogólnie rzecz biorąc, spożyciu alkoholu towarzyszy spowolnienie czasu reakcji, utrata ostrości widzenia, osłabienie poziomu koncentracji oraz zahamowań zachowania. Przy nadmiernym spożyciu osoba może doświadczyć całkowitej utraty świadomości, jak również trudności w przypomnieniu sobie tego, co działo się w czasie upojenia alkoholowego (McKim i Hancock, 2013). Alkohol spożywany przez kobiety w ciąży może prowadzić do wystąpienia u dziecka szeregu wad i symptomów rozwojowych określanych terminem spektrum alkoholowych uszkodzeń płodu (ang. fetal alcohol spectrum disorder (FASD) ) lub alkoholowego zespołu płodowego (ang. fetal alcohol syndome (FAS) ). Systematyczne używanie substancji działających depresyjnie na ośrodkowy układ nerwowy, takich jak alkohol, prowadzi do fizycznego uzależnienia. Powoduje ono, że nadużywająca ich osoba będzie doświadczać efektu tolerancji oraz objawów abstynencyjnych. W przypadku tych substancji możliwe jest również uzależnienie psychiczne. Można zatem stwierdzić, że mają one dość wysoki wskaźnik właściwości uzależniających. Odstawienie opisanych wyżej środków wiąże się z bardzo nieprzyjemnymi doświadczeniami i w przypadku osób, które mają za sobą długą historię przyjmowania dużych dawek alkoholu czy barbituranów, może zagrażać życiu. Warto zatem, by osoby starające się wyjść z uzależnienia od tych substancji robiły to wyłącznie przy wsparciu specjalistów. Stymulanty Stymulanty (ang. stimulants ) to substancje pobudzające ośrodkowy układ nerwowy, zwiększające ogólny poziom aktywności nerwowej. Wiele z nich pełni funkcję agonistów dopaminy. Dopamina odgrywa ważną rolę w układzie nagrody i odczuwania łaknienia, zatem narkotyki, które wpływają na układ dopaminowy, mają duże właściwości uzależniające. Do tej kategorii należą kokaina, amfetaminy (łącznie z metamfetaminą (ang. methamphetamine )), katynony (na przykład sole do kąpieli), MDMA ( ecstasy ), nikotyna i kofeina. Kokainę można przyjmować na wiele różnych sposobów. Popularne metody to wciąganie przez nos, rozpuszczanie w wodzie i wstrzykiwanie oraz przyjmowanie doustne. Kokaina wolnozasadowa, zwana crackiem, jest silnie działającym narkotykiem, który przyjmuje się w postaci wziewnej. Podobnie jak wiele innych substancji stymulujących, kokaina działa jako agonista układu neuroprzekaźników dopaminy, blokując wychwyt zwrotny dopaminy w synapsach. Crack – kokaina w kryształkach Crack ( ) uważa się za najbardziej uzależniającą formę kokainy, ponieważ można go palić i bardzo szybko dociera do mózgu. Jego zwykle niższa cena powoduje, że częściej wybierają go osoby z biedniejszych warstw społecznych. W latach 80. XX w. prawo zostało zmienione tak, by użytkownicy tej formy kokainy za jej posiadanie karani byli surowiej niż ci używający proszku kokainowego. Doprowadziło to do fali dyskryminujących wysokich wyroków sądowych dla zubożałych mieszkańców dużych miast pochodzących z mniejszości etnicznych. W ostatnim czasie zasadność tych regulacji została podana w wątpliwość, szczególnie w świetle badań, które kwestionują wcześniejsze założenia i wskazują na to, że crack nie prowadzi do większego uzależnienia niż kokainowy proszek (Haasen i Krausz, 2001; Reinerman, 2007). Kryształki cracku pali się, by osiągnąć stan euforii. Przyjmowanie narkotyku drogą wziewną powoduje, że szybciej dociera on do mózgu, co często wzmacnia doświadczenia użytkownika. (Źródło: modyfikacja pracy Departamentu Sprawiedliwości Stanów Zjednoczonych). Przeczytaj ten interesujący artykuł opisujący mity dotyczące cracku. Amfetaminy działają na podobnej zasadzie co kokaina, ale oprócz blokowania zwrotnego wychwytu dopaminy w szczelinie synaptycznej stymulują również jej wydzielanie ( ). Z jednej strony amfetaminy są często nadużywane, a z drugiej – lekarstwa na ich bazie często przepisywane są dzieciom z diagnozą zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ang. attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) ). Na pierwszy rzut oka może wydawać się, że leczenie zaburzeń nadpobudliwości poprzez podawanie substancji pobudzających przynosi efekty odwrotne do zamierzonych, lecz efekt terapeutyczny wynika ze zwiększenia aktywności neuroprzekaźnikowej w konkretnych obszarach mózgu odpowiadających za kontrolę impulsów. Kokaina i amfetaminy działają m.in. poprzez blokowanie wychwytu zwrotnego dopaminy ze szczeliny synaptycznej do komórki presynaptycznej. W ostatnich latach coraz bardziej rozpowszechniona staje się metamfetamina. Metamfetamina to taki rodzaj amfetaminy, który można pozyskać z ogólnie dostępnych składników (np. z pseudoefedryny występującej w wielu środkach na przeziębienie i grypę sprzedawanych bez recepty). Pomimo ostatnich zmian w prawie amerykańskim, których celem było utrudnienie pozyskiwania pseudoefedryny, metamfetamina wciąż jest łatwo dostępną i względnie niedrogą substancją pobudzającą (Shukla et al., 2012). Osoby zażywające kokainę, amfetaminę, katynony oraz MDMA poszukują stanu euforii (ang. euphoric high ), uniesienia oraz przyjemności. Regularne przyjmowanie tych stymulantów ma niezwykle negatywne skutki dla ludzkiego organizmu. Może wywołać objawy fizyczne takie jak nudności, zwiększenie ciśnienia krwi i tętna. Ponadto uzależnieni doświadczają niepokoju, halucynacji oraz paranoi (Fiorentini et al., 2011). Długotrwałe przyjmowanie tych narkotyków prowadzi również do zmian w normalnym funkcjonowaniu mózgu. Powoduje np. ogólne zmniejszenie ilości neuroprzekaźników należących do grupy monamin, takich jak dopamina, noradrenalina i serotonina. Jednym z powodów kompulsywnego użycia tych substancji jest m.in. pragnienie odtworzenia przez organizm normalnych poziomów tych neuroprzekaźników (Jayanthi i Ramamoorthy, 2005; Rothman et al., 2007). Kofeina to kolejna substancja pobudzająca, którą można nazwać najbardziej rozpowszechnionym narkotykiem na świecie, lecz jej moc w porównaniu z innymi stymulantami opisanymi w tym podrozdziale jest raczej nikła. Wykorzystuje się ją do utrzymania podwyższonego poziomu czujności i pobudzenia. Można ją znaleźć w wielu powszechnie używanych lekarstwach (np. wspierających utratę wagi), napojach, pożywieniu, a nawet kosmetykach (Herman i Herman, 2013). Kofeina ma pośredni wpływ na układ dopaminowy, ale jej główny mechanizm działania polega na antagonizowaniu działania adenozyny (Porkka-Heiskanen, 2011). Mimo że kofeinę (ang. caffeine ) uważa się za względnie bezpieczną substancję psychoaktywną, podwyższane przez nią ciśnienie krwi może prowadzić do bezsenności, niepokoju, drgania mięśni, nudności, nieregularności tętna, a nawet śmierci (Reissig et al., 2009; Woltet al., 2012). W 2012 roku Kromann i Nielson opisali przypadek czterdziestoletniej kobiety, która doświadczała objawów chorobowych nadużywania kofeiny. W przeszłości spożywała kofeinę, aby poprawić sobie nastrój i zwiększyć poziom energii. W ciągu kilku lat zwiększyła konsumpcję kofeiny do tego stopnia, że spożywała trzy litry napojów gazowanych w ciągu dnia. Przyjmowała również przepisane przez lekarza środki przeciwdepresyjne, lecz jej stan psychiczny zamiast się poprawiać, pogarszał się. Zdrowie fizyczne również uległo pogorszeniu – miała oznaki choroby układu krążenia oraz cukrzycę. Gdy zgłosiła się do przychodni na leczenie zaburzeń nastroju, okazało się, że ma wszystkie symptomy diagnostyczne uzależnienia i poradzono jej, by radykalnie zmniejszyła dzienną dawkę kofeiny. Gdy udało się jej zejść poniżej 3 litrów napojów gazowanych dziennie, jej zdrowie psychiczne i fizyczne stopniowo zaczęło się poprawiać. Pomimo powszechnego spożycia kofeiny i ogromnej liczby osób, które przyznają się, że cierpią na uzależnienie od tej substancji, był to pierwszy opis uzależnienia od napojów gazowanych w literaturze naukowej. Nikotyna jest substancją niezwykle uzależniającą, a użycie wyrobów tytoniowych wiąże się ze zwiększonym ryzykiem chorób układu krążenia, udaru oraz różnych form raka. Efekt nikotynowy spowodowany jest interakcją z receptorami acetylocholinowymi. Acetylocholina pełni rolę neuroprzekaźnika w neuronach ruchowych. W ośrodkowym układzie nerwowym zaangażowana jest w mechanizmy pobudzenia i nagrody. Nikotyna jest powszechnie używana w wyrobach tytoniowych takich jak papierosy czy tytoń do żucia, stąd istnieje ogromne zainteresowanie rozwojem skutecznych programów rzucania palenia. Do tej pory stworzono wiele różnych terapii zastępowania nikotyny oraz narzędzi psychoterapeutycznych w celu wspierania osób uzależnionych w rozstaniu się z nałogiem. Programy rzucania palenia są skuteczne na krótką metę, nie jest jednak pewne, czy ich efekty utrzymują się w dłuższej perspektywie (Cropley et al., 2008; Levitt et al., 2007; Smedslund et al., 2004). Opioidy Opioidy (in. opiaty ) (ang. opioid ) to kategoria substancji psychoaktywnych, do której należą heroina, morfina, metadon oraz kodeina. Mają one właściwości przeciwbólowe. Człowiek posiada endogenny opioidowy układ neuroprzekaźnikowy – ciało wytwarza niewielkie ilości opioidów, które łączą się z receptorami opioidowymi, powodując zmniejszenie bólu i uczucie euforii. Zatem opioidy, które naśladują ten wrodzony mechanizm analgezji, są substancjami o wysokim potencjale uzależnienia. Naturalne opioidy, nazywane opiatami, są pochodnymi opium, czyli substancji pozyskiwanej z maku lekarskiego. Obecnie na rynku istnieje kilka syntetycznych wersji opioidów, potocznie nazywanych opiatami, skutecznie uśmierzających ból i nadużywanych. Według badania wykonanego na zlecenie National Institues of Drug Abuse nieodpowiednie używanie i nadużywanie hydrokodonu oraz oksykodonu, czyli lekarstw przeciwbólowych, staje się powoli znaczącym problemem zdrowia społecznego w Stanach Zjednoczonych (Maxwell, 2006). W 2013 roku amerykańska Agencja Żywności i Leków (FDA) zaleciła zwiększenie kontroli nad ich wykorzystaniem medycznym. W przeszłości najczęściej nadużywanym opioidem była heroina ( ). Przyjmuje się ją, wciągając przez nos, paląc lub wstrzykując dożylnie. Podobnie jak w przypadku innych opisanych powyżej stymulantów, przyjęcie heroiny początkowo skutkuje uczuciem euforii i ekscytacji, po którym następuje okres pobudzenia i zdenerwowania. Regularne dożylne podawanie heroiny pozostawia ślady po wkłuciach na przedramionach, a osoby przyjmujące ją (oraz inne narkotyki) w ten sposób narażone są na większe ryzyko zarażenia gruźlicą i wirusem HIV. (a) Typowy sprzęt do przygotowania i przyjmowania heroiny z jednorazowymi igłami. (b) Heroina podgrzewana na łyżeczce nad świecą. (Źródło (a): modyfikacja pracy Todda Huffmana). Substancje psychoaktywne zawierające opioidy mają nie tylko zastosowanie przeciwbólowe, lecz znaleźć je można również w lekarstwach na kaszel oraz tych zapobiegających nudnościom i biegunkom. Wziąwszy pod uwagę, że odstawienie każdego narkotyku wiąże się z doświadczaniem efektów przeciwnych do wywoływanych przez sam narkotyk, nie powinno dziwić, że odstawienie opioidów wywołuje objawy przypominające ciężką postać grypy. By ułatwić skuteczne odstawienie opioidów, osobom borykającym się z objawami abstynencyjnymi podaje się metadon. Metadon (ang. methadone ) jest syntetycznym opioidem niewywołującym takiej euforii jak heroina i jej pochodne, stosowanym w metadonowych klinikach odwykowych (ang. methadone clinics ). W łagodzeniu objawów abstynencyjnych po odstawieniu opioidów wykorzystuje się z dużą skutecznością również inne substancje, m.in. półsyntetyczny opioidowy lek: buprenorfinę. Kodeina (ang. codeine ) jest opioidem o względnie słabym działaniu. Często przepisuje się ją na lekki ból, a w niektórych krajach można ją dostać bez recepty. Podobnie jak inne opioidy, może uzależniać. Nadużywanie leków na receptę zawierających opioidy staje się istotnie coraz większym światowym problemem (Aquina et al., 2009; Casati et al., 2012). Halucynogeny Halucynogeny (ang. hallucinogen ) należą do grupy substancji psychoaktywnych, które powodują głębokie zmiany w doświadczeniach na poziomie zmysłów i postrzegania ( ). W niektórych przypadkach zażywający je doznają intensywnych i jaskrawych halucynacji wzrokowych. Narkotyki z tej grupy często powodują halucynacje na poziomie doznań cielesnych (np. można mieć wrażenie, że jest się olbrzymem) oraz skutkują wypaczoną percepcją upływu czasu. Substancje halucynogenne często wywołują psychodeliczne, jaskrawe obrazy, podobne do przedstawionego na rysunku. (Źródło: modyfikacja pracy „new 1lluminati”/Flickr). W obrębie grupy halucynogeny różnią się od siebie niezwykle, jeśli chodzi o oddziaływanie na układy neuroprzekaźnikowe. Meskalina i LSD są agonistami serotoniny, natomiast Fencyklidyna (inaczej znana jako PCP - anielski pył) oraz ketamina (legalnie stosowana jako środek znieczulający) antagonistami receptora NMDA (N-metylo-D-asparaginowego). Przyjmuje się, że te substancje nie mają tak dużego potencjału uzależnieniowego jak inne typy substancji psychoaktywnych opisanych w tym podrozdziale. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat najczęściej nadużywanych leków na receptę i narkotyków sprzedawanych na ulicy, zapoznaj się ze spisem powszechnie nadużywanych narkotyków Commonly Abused Drugs Chart oraz powszechnie nadużywanych lekarstw na receptę Commonly Abused Prescription Drugs Chart przygotowanym przez National Institute on Drug Abuse. Medyczne zastosowanie marihuany Choć w wielu miejscach na świecie posiadanie i używanie marihuany jest nielegalne, to w niektórych krajach europejskich i niektórych stanach USA dopuszcza się posiadanie małych ilości marihuany w celach rekreacyjnych ( ). W Polsce uprawianie, posiadanie i zażywanie tej substancji jest nielegalne z wyjątkiem wykorzystania jej w celach medycznych. Marihuana medyczna to marihuana przepisywana przez lekarza w celu leczenia konkretnego schorzenia. Na przykład osobom w trakcie chemioterapii przepisuje się marihuanę, aby stymulować zmniejszający się apetyt i zapobiegać nadmiernej utracie wagi, które są skutkami ubocznymi tej formy leczenia. Obiecująca wydaje się również skuteczność marihuany w terapii wielu innych chorób (Mather et al., 2013; Robson, 2014; Schicho i Storr, 2014). Sklepy z marihuaną medyczną stają się coraz powszechniejsze w Stanach Zjednoczonych. (Źródło: Laurie Avocado). Regulacje prawne odnośnie medycznego wykorzystania marihuany w Polsce obowiązują od 1 listopada 2017 roku. Mimo kilku lat działania ustawy dostęp do tego leku jest znacznie utrudniony z wielu powodów. Jednym z nich jest prawo polskie, które zakazuje produkcji marihuany na terenie kraju. W związku z tym produkty na bazie marihuany muszą być sprowadzane z innych krajów, w których jest ona uprawiana. Niezależnie od uwarunkowań prawnych w środowisku naukowym zdania na temat korzyści marihuany dla zdrowia są podzielone z powodu braku kontrolowanych badań na dużą skalę (Bostwick, 2012). Wielu naukowców w Stanach Zjednoczonych usiłuje wpłynąć na rząd federalny i skłonić go do złagodzenia obecnych regulacji dotyczących marihuany i jej klasyfikacji, by możliwe było prowadzenie szerszych badań nad efektami jej wykorzystania w medycynie (Aggarwal et al., 2009; Bostwick, 2012; Kogan i Mechoulam, 2007). W Polsce takie badania są rzadkością, głównie ze względu na obowiązujące regulacje prawne. Do niedawna Departament Sprawiedliwości Stanów Zjednoczonych aresztował osoby wykorzystujące marihuanę w celach medycznych i konfiskował jej zapasy. Jednakże w drugiej połowie 2013 roku wydał oświadczenie o tym, że powstrzyma się od kwestionowania stanowych regulacji dotyczących medycznego wykorzystania marihuany. Ta zmiana polityki może wynikać z rekomendacji środowisk naukowych i odzwierciedlać zmieniającą się świadomość opinii publicznej na temat tej substancji psychoaktywnej. Podobne sytuacje również zdarzają się w Polsce, choć w naszym kraju większym problemem jest utrudniony dostęp chorych do tego leku. Summary W piątym wydaniu Diagnostycznego i statystycznego podręcznika zaburzeń psychicznych ( DSM-5 ) zaburzenia wywołane użyciem substancji psychoaktywnych zdefiniowane są jako kompulsywne przyjmowanie substancji pomimo związanych z tym negatywnych konsekwencji. Ważnym aspektem tych zaburzeń jest psychiczne i fizyczne uzależnienie. Alkohol, barbiturany i benzodiazepiny wpływają depresyjnie na ośrodkowy układ nerwowy (OUN), a konkretnie na układ neuroprzekaźnikowy GABA. Kokaina, amfetaminy, katynony oraz MDMA należą do stymulantów, czyli pobudzają OUN i są agonistami dopaminy, podczas gdy nikotyna i kofeina reagują odpowiednio z acetylocholiną i adenozyną. Opiaty są silnymi narkotycznymi środkami przeciwbólowymi, oddziałującymi na endogenny opioidowy układ przekaźnikowy. Substancje halucynogenne powodują wyraźne zmiany w doświadczeniach zmysłowych i percepcyjnych. Halucynogeny wpływają na różne układy neuroprzekaźnikowe. Review Questions ________ występuje(ą) wtedy, gdy osoba używająca narkotyku potrzebuje coraz więcej danej substancji, by doświadczyć tych samych jej efektów. Objawy abstynencyjne Uzależnienie psychiczne Tolerancja Wychwyt zwrotny C Kokaina blokuje wychwyt zwrotny ________. GABA glutaminianu acetylocholiny dopaminy D ________ to termin odnoszący się do głodu narkotykowego. Uzależnienie psychiczne Antagonizm Agonizm Uzależnienie fizyczne A LSD wpływa na układ neuroprzekaźnikowy ________. dopaminy serotoniny acetylocholiny noradrenaliny B Critical Thinking Questions Negatywny wpływ alkoholu i nikotyny na ludzkie zdrowie jest bardzo dobrze udokumentowany. Z drugiej strony narkotyk taki jak marihuana uważany jest przez wielu specjalistów za bezpieczny, a nawet bezpieczniejszy niż te legalne substancje psychoaktywne. Jak myślisz, dlaczego w wielu częściach Stanów Zjednoczonych marihuana nadal jest nielegalna? Jednym z powodów takiej sytuacji może być kulturowo uwarunkowana akceptacja alkoholu i tytoniu oraz ich długa obecność w społeczeństwie. Na pewno w grę wchodzą również pieniądze. Uprawa tytoniu oraz produkcja alkoholu na dużą skalę są uregulowanymi i opodatkowanymi procesami. Biorąc pod uwagę, że marihuana jest rośliną łatwą w uprawie, trudniej będzie uregulować produkcję pozyskiwanych z niej substancji. Jednak podejście do marihuany się zmienia i jest prawdopodobne, że jej nielegalny status wkrótce ulegnie zmianie. Dlaczego tworzenie programów edukujących społeczeństwo na temat niebezpieczeństwa, jakie niesie ze sobą używanie produktów zawierających tytoń, jest tak samo ważne, jak programów pomagających rozstać się z nałogiem? Biorąc pod uwagę, że dostępne obecnie programy rozstawania się z nałogiem nie zawsze są skuteczne na dłuższą metę, programy profilaktyczne mogą stać się najlepszym pomysłem na przyszłość i rozwiązać ogromne problemy zdrowotne związane z używaniem tytoniu. Personal Application Question W pewnych okresach życia wiele osób eksperymentuje z różnego rodzaju substancjami psychoaktywnymi. Jak myślisz, co motywuje ludzi do używania substancji zmieniających świadomość? kodeina (ang. codeine ) opiat o stosunkowo niskiej sile działania często przepisywany w leczeniu bólu o niewielkim nasileniu trankwilizer ( środek uspokajający ) (ang. depressant ) lek, który służy do tłumienia aktywności ośrodkowego układu nerwowego stan euforii (ang. euphoric high ) uczucie intensywnego uniesienia i przyjemności m.in. po zażyciu leków halucynogen (ang. hallucinogen ) jedna z grup leków powodujących głębokie zmiany w doznaniach czuciowych i zmysłowych, często wywołuje realistyczne halucynacje metadon (ang. methadone ) opioid syntetyczny, który jest mniej euforogenny niż heroina i podobne leki lub narkotyki; stosowany do leczenia objawów odstawienia u użytkowników opiatów metamfetamina (ang. methamphetamine ) rodzaj amfetaminy, którą można wytworzyć z pseudoefedryny, leku sprzedawanego bez recepty; często produkowana i nadużywana opiat ( opioid ) (ang. opioid ) kategoria leków o silnych właściwościach przeciwbólowych; opiaty są produkowane z żywicy maku lekarskiego; ta kategoria obejmuje heroinę, morfinę, metadon i kodeinę uzależnienie fizyczne (ang. physical dependence ) zmiany w normalnym funkcjonowaniu organizmu spowodowane odstawieniem lub zaprzestaniem stosowania leku bądź narkotyku uzależnienie psychiczne (ang. psychological dependence ) potrzeba zażycia leku lub narkotyku, który może złagodzić cierpienie psychiczne; jej podłożem są w większym stopniu potrzeby emocjonalne niż fizyczne stymulant ( środek pobudzający ) (ang. stimulants ) środek pobudzający; lek, narkotyk lub inna substancja psychoaktywna, która zwiększa ogólny poziom aktywności neuronalnej; zalicza się do nich m.in.: kofeinę, nikotynę, amfetaminy i kokainę tolerancja na substancję (ang. tolerance ) zjawisko adaptacji organizmu do danej substancji; wiąże się z koniecznością zwiększenia ilości leku lub narkotyku w celu uzyskania pożądanego efektu odstawienie (ang. withdrawal ) zespół negatywnych objawów doświadczanych podczas odstawiania leków i narkotyków

Social Sciences


Inne stany świadomości Cel dydaktyczny: Po przeczytaniu tego podrozdziału będziesz w stanie: Zdefiniować hipnozę i medytację Znaleźć podobieństwa i różnice między hipnozą i medytacją Stan naszej świadomości zmienia się podczas przechodzenia ze stanu czuwania do stanu snu. Na stan świadomości możemy również wpływać za pomocą substancji psychoaktywnych. W tym podrozdziale omówimy stany hipnotyczne i medytacyjne jako jeszcze inne przykłady odmiennych stanów świadomości. Hipnoza Hipnoza (ang. hypnosis ) to stan skrajnej koncentracji uwagi na sobie samym i zminimalizowania uwagi poświęcanej bodźcom zewnętrznym. Klinicysta, by zmienić myśli i postrzeganie pacjenta, może wykorzystać techniki relaksacyjne i sugestię. Hipnozę wykorzystuje się również do uzyskania dostępu do informacji, które uważa się za ukryte głęboko w pamięci. W przypadku osób szczególnie podatnych na sugestię hipnoza może okazać się niezwykle skuteczną techniką, a badania z wykorzystaniem neuroobrazowania potwierdzają, że stany hipnotyczne powodują zmiany w funkcjonowaniu mózgu (Del Casale et al., 2012; Guldenmund et al., 2012). W przeszłości do hipnozy podchodzono z podejrzliwością z powodu sposobu, w jaki przedstawiano ją w mediach oraz w popkulturze ( ). Ważne zatem, by dokonać rozróżnienia na hipnozę jako empirycznie potwierdzoną formę podejścia terapeutycznego oraz jako formę rozrywki. W przeciwieństwie do popularnego wyobrażenia, osoby poddające się hipnozie zwykle wyraźnie pamiętają to doświadczenie i kontrolują własne zachowanie. Hipnozę można wykorzystywać również do wzmocnienia wspomnień lub umiejętności, lecz tego rodzaju wzmocnienia przynoszą dość ograniczone rezultaty terapeutyczne (Raz, 2011). Popularne sposoby przedstawiania hipnozy doprowadziły do powstania błędnych wyobrażeń na jej temat. W jaki sposób hipnoterapeuta wprowadza pacjenta w stan hipnozy? Choć oczywiście w każdym procesie występują pewne różnice, poniższe cztery kroki wydają się niezmienne we wprowadzaniu osób w stan podatności na sugestię, który uważa się za element stanu hipnotycznego (National Research Council, 1994). Oto one: Uwagę osoby poddającej się hipnozie kieruje się na jedną rzecz, na przykład głos hipnoterapeuty lub tykający zegarek. Uczestnikowi tworzy się komfortowe warunki oraz poleca się, by się rozluźnił. Sugeruje mu się, by był otwarty na proces hipnozy, zaufał hipnoterapeucie i przestał się kontrolować. Zachęca się go również do wykorzystania w procesie własnej wyobraźni. Ludzie różnią się poziomem podatności na hipnozę, lecz z przeglądu obecnie dostępnych badań wynika, że większość osób wykazuje umiarkowaną podatność (Kihlstrom, 2013). Hipnoza w połączeniu z innymi technikami wykorzystywana jest z wielu terapeutycznych powodów i w pewnym stopniu jest skuteczna w leczeniu bólu, depresji oraz niepokoju, w rzucaniu palenia i redukcji masy ciała (Alladin, 2012; Elkins et al., 2012; Golden, 2012; Montgomery et al., 2012). Bada się również możliwość wykorzystania hipnozy w edukacji, sprawdzając, czy potęga sugestii może wpłynąć na procesy uczenia się (Wark, 2011). Ponadto istnieją pewne dowody na potwierdzenie faktu, że hipnoza może zmieniać procesy, które kiedyś uważano za automatyczne i pozostające poza świadomą kontrolą, takie jak czytanie (Lifshitz et al., 2013; Raz et al., 2002). Należy też wspomnieć o innych badaczach, według których automatyczność tych procesów pozostaje nienaruszona (Augustinova i Ferrand, 2012). Jak działa hipnoza? W odpowiedzi na to pytanie pojawiły się dwie teorie. Według jednej hipnoza jest stanem dysocjacji, natomiast druga postrzega ją jako wejście w pewną rolę społeczną. Zgodnie z poglądem dysocjacyjnym hipnoza jest wynikiem zdysocjowanego stanu świadomości, podobnego do tego z przykładu z prowadzeniem samochodu, gdy osoba wykonująca tę czynność jest tylko w minimalnym stopniu świadoma procesu kierowania pojazdem, gdyż jej świadomość skoncentrowana jest na czymś innym. Teorię tę wspierają badania Ernesta Hilgarda (1904-2001) z zakresu hipnozy i bólu. Podczas eksperymentów wprowadzał pacjentów w stan hipnozy i wkładał ich dłonie do zimnej wody. Uczestnikom mówiono następnie, że nie będą czuć bólu, ale mogą wcisnąć przycisk, jeśli jednak go poczują. Uczestnicy mówili, że nie czują bólu, lecz mimo to wciskali przycisk, co sugeruje dysocjację świadomości podczas stanu hipnotycznego (Hilgard i Hilgard, 1994). W społeczno-poznawczym podejściu do hipnozy pojawia się zupełnie inny tok myślenia. Zgodnie z nim ludzie w stanie hipnotycznym po prostu wchodzą w społeczną rolę osoby zahipnotyzowanej. Z rozdziału poświęconego psychologii społecznej dowiesz się, że to, jak zachowują się ludzie, może być uzależnione od ich przekonań na temat tego, jak w danej sytuacji powinno wyglądać ich zachowanie. Dla niektórych zachowania osoby zahipnotyzowanej nie wynikają z odmiennego lub zdysocjowanego stanu świadomości, lecz są rezultatem przyjmowania przekonań, jakie dana osoba żywi na temat danej roli społecznej. Medytacja Medytacja (ang. meditation ) to akt koncentracji na pojedynczym celu (np. oddechu lub powtarzalnym dźwięku) w celu zwiększenia uważności. Podczas gdy hipnoza jest wynikiem interakcji terapeuty oraz osoby poddawanej leczeniu, medytację można wykonywać samemu. Często jednak osoby pragnące nauczyć się medytować przechodzą trening, podczas którego uczą się technik pozwalających na wejście w stan medytacji. Stan medytacji jest stanem odmiennej świadomości, co pokazują wykresy EEG osób rozpoczynających swoją przygodę z medytacją, jednakże wzorce fal mózgowych osób zaawansowanych w medytacji mogą reprezentować rzadkie stany świadomości (Fell, Axmacher i Haupt, 2010). Istnieją różne techniki medytacyjne, można jednak zaryzykować stwierdzenie, że nadrzędnym celem medytacji jest oczyszczenie umysłu w celu osiągnięcia stanu odprężenia i uważności (Chen et al., 2013; Lang et al., 2012). Ostatnimi czasy popularność zdobywa medytacja mindfulness . W jednej z jej odmian uwaga medytującego skierowana jest na proces wewnętrzny lub znajdujący się na zewnątrz przedmiot (Zeidan et al., 2012). Techniki medytacyjne czerpią z doświadczeń duchowych i religijnych ( ). Badania pokazują, że medytacja pomaga obniżyć ciśnienie krwi, a według American Heart Association w połączeniu z nieco bardziej tradycyjnymi metodami leczenia można ją wykorzystywać w radzeniu sobie z nadciśnieniem tętniczym, choć nie istnieją wystarczające dane do stworzenia formalnych zaleceń (Brook et al., 2013). Wydaje się, że podobnie jak hipnoza, medytacja jest pomocna w zarządzaniu stresem, poprawie jakości snu (Caldwell et al., 2010), leczeniu zaburzeń nastroju i lękowych (Chen et al., 2013; Freeman et al., 2010; Vøllestad et al., 2012) oraz uwalnianiu się od bólu (Reiner et al., 2013). (a) Posąg medytującego Buddy jako symbol jednej z wielu religii i tradycji duchowych, w których medytacja odgrywa istotną rolę. (b) Osoby praktykujące medytację mogą doświadczać zmienionych stanów świadomości. (Źródło: (a) modyfikacja pracy Jima Eplera; (b) modyfikacja pracy Caleba Roenigka). Jesteś zestresowany? Myślisz, że medytacja mogłaby ci pomóc? Ten instruktażowy film pokazuje, jak wykorzystać techniki medytacji buddyjskiej do zmniejszania stresu. Natomiast w tym filmie przedstawione zostały wyniki badania z wykorzystaniem neuroobrazowania u osób praktykujących szczególne techniki medytacji mindfulness. Summary Hipnoza to silne skupienie uwagi na sobie, podczas którego następują sugerowane przez inną osobę zmiany zachowania i doświadczania rzeczywistości. Z kolei medytacja to głębokie odprężenie przy jednoczesnej koncentracji uwagi. Zarówno stan hipnotyczny, jak i medytacyjny mogą być odmiennymi stanami świadomości potencjalnie wykorzystywanymi do leczenia różnych zaburzeń fizycznych i psychicznych. Review Questions ________ najbardziej skuteczna jest u osób, które są podatne na sugestię. Hipnoza Medytacja Uważna świadomość Terapia kognitywna A ________ ma swoje korzenie w praktyce religijnej/duchowej. Hipnoza Medytacja Terapia kognitywna Terapia behawioralna B Medytacja może być pomocna w ________. radzeniu sobie z bólem kontrolowaniu stresu leczeniu grypy radzeniu sobie z bólem i kontrolowaniu stresu D Z badań wynika, że ________ może wpływać na procesy kognitywne takie jak uczenie się. hipnoza medytacja uważna świadomość progresywna relaksacja A Critical Thinking Questions Co można by zyskać dzięki prowadzeniu badań w kontekście potencjalnych korzyści, jakie dla zdrowia może mieć hipnoza? Koszty leczenia oraz leków nieustannie rosną. Jeśli można by rozwinąć alternatywne, względnie niedrogie metody radzenia sobie z różnego rodzaju chorobami i zaburzeniami, korzyści byłyby niepomierne. Jakiego rodzaju badania byłyby najbardziej przekonujące dla udowodnienia skuteczności medytacji w leczeniu niektórych rodzajów fizycznych i psychicznych zaburzeń? Najbardziej przekonującym rozwiązaniem byłyby badania z podwójnie ślepą próbą. Minimalnym wymaganiem dla badania, które mogłoby przynieść obiektywne informacje, byłaby randomizacja (randomizowane badanie kliniczne) (randomised controlled trial - RTC). Personal Application Question Jaka sytuacja skłoniłaby cię do rozważenia hipnozy i/lub medytacji jako potencjalnego sposobu leczenia? Jaki rodzaj informacji należy zgromadzić przed podjęciem decyzji dotyczącej wykorzystania tych metod? hipnoza (ang. hypnosis) stan wyjątkowego skupienia uwagi na określonych bodźcach z pominęciem innych bodźców zewnętrznych, któremu towarzyszy okresowe zawieszenie możliwości krytycznego osądu sytuacji medytacja (ang. meditation) stan relaksu przy zachowaniu świadomości i skupienia umysłu

Social Sciences


Wprowadzenie Przechodzień na ulicy przedstawionej na fotografii podlega oddziaływaniu wielu bodźców, które przetwarza i odczuwa jako liczne doznania zmysłowe. (Źródło: modyfikacja pracy Cory'ego Zankera). Wyobraź sobie, że stoisz na rogu ulic. Dostrzegasz wszechobecny ruch samochodów i ludzi udających się w sobie tylko znanych kierunkach, słyszysz dźwięk melodii wygrywanej przez ulicznego grajka lub sygnał klaksonu rozlegający się w oddali, dociera do ciebie zapach spalin i jedzenia sprzedawanego w pobliżu oraz czujesz twardość chodnika pod stopami. Polegamy na naszych układach zmysłowych, które przekazują nam istotne informacje o otoczeniu. Wykorzystujemy je, aby poruszać się w środowisku i wchodzić z nim w interakcje, aby znaleźć pożywienie, schronienie, podtrzymywać stosunki towarzyskie i unikać potencjalnie niebezpiecznych sytuacji. Ten rozdział opisuje pokrótce, w jaki sposób informacje zmysłowe są odbierane i przetwarzane przez układ nerwowy i w jaki sposób wpływa to na świadome doświadczanie świata. Zaczniemy od rozróżnienia dwóch pojęć: „wrażeń zmysłowych” i „spostrzegania”. Następnie opiszemy fizyczne właściwości bodźców wzrokowych i słuchowych oraz podstawowe struktury i funkcje głównych układów zmysłowych. Pod koniec rozdziału omówimy ważną z historycznego punktu widzenia teorię spostrzegania zwaną „psychologią postaci” ( Gestalt ). References Aaron, J. I., Mela, D. J., & Evans, R. E. (1994). The influences of attitudes, beliefs, and label information on perceptions of reduced-fat spread. Appetite, 22, 25–37. Abraira, V. E., & Ginty, D. D. (2013). The sensory neurons of touch. Neuron, 79 , 618–639. Ayabe-Kanamura, S., Saito, S., Distel, H., Martínez-Gómez, M., & Hudson, R. (1998). Differences and similarities in the perception of everyday odors: A Japanese-German cross-cultural study. Annals of the New York Academy of Sciences, 855 , 694–700. Chen, Q., Deng, H., Brauth, S. E., Ding, L., & Tang, Y. (2012). Reduced performance of prey targeting in pit vipers with contralaterally occluded infrared and visual senses. PloS ONE, 7 (5), e34989. doi:10.1371/journal.pone.0034989 Comfort, A. (1971). Likelihood of human pheromones. Nature, 230 , 432–479. Correll, J., Park, B., Judd, C. M., & Wittenbrink, B. (2002). The police officer’s dilemma: Using ethnicity to disambiguate potentially threatening individuals. Journal of Personality and Social Psychology, 83 , 1314–1329. Correll, J., Urland, G. R., & Ito, T. A. (2006). Event-related potentials and the decision to shoot: The role of threat perception and cognitive control. The Journal of Experimental Social Psychology, 42 , 120–128. Dunkle T. (1982). The sound of silence. Science, 82 , 30–33. Fawcett, S. L., Wang, Y., & Birch, E. E. (2005). The critical period for susceptibility of human stereopsis. Investigative Ophthalmology and Visual Science, 46 , 521–525. Furlow, F. B. (1996, 2012). The smell of love. Pobrano z: http://www.psychologytoday.com/articles/200910/the-smell-love Galanter, E. (1962). Contemporary Psychophysics. W: R. Brown, E. Galanter, E. H. Hess, & G. Mandler (red.), New directions in psychology. New York: Holt, Rinehart & Winston. Garland, E. L. (2012). Pain processing in the human nervous system: A selective review of nociceptive and biobehavioral pathways. Primary Care, 39 , 561–571. Goolkasian, P. & Woodbury, C. (2010). Priming effects with ambiguous figures. Attention, Perception & Psychophysics, 72 , 168–178. Grothe, B., Pecka, M., & McAlpine, D. (2010). Mechanisms of sound localization in mammals. Physiological Reviews, 90 , 983–1012. Hartline, P. H., Kass, L., & Loop, M. S. (1978). Merging of modalities in the optic tectum: Infrared and visual integration in rattlesnakes. Science, 199 , 1225–1229. Kaiser, P. K. (1997). The joy of visual perception: A web book . Pobrano z: http://www.yorku.ca/eye/noframes.htm Khan, S., & Chang, R. (2013). Anatomy of the vestibular system: A review. NeuroRehabilitation, 32 , 437–443. Kinnamon, S. C., & Vandenbeuch, A. (2009). Receptors and transduction of umami taste stimuli. Annals of the New York Academy of Sciences, 1170 , 55–59. Kunst-Wilson, W. R., & Zajonc, R. B. (1980). Affective discrimination of stimuli that cannot be recognized. Science, 207 , 557–558. Lackner, J. R., & DiZio, P. (2005). Vestibular, proprioceptive, and haptic contributions to spatial orientation. Annual Review of Psychology, 56 , 115–147. Land, E. H. (1959). Color vision and the natural image. Part 1. Proceedings of the National Academy of Science, 45 (1), 115–129. Liem, D. G., Westerbeek, A., Wolterink, S., Kok, F. J., & de Graaf, C. (2004). Sour taste preferences of children relate to preference for novel and intense stimuli. Chemical Senses, 29 , 713–720. Lodovichi, C., & Belluscio, L. (2012). Odorant receptors in the formation of olfactory bulb circuitry. Physiology, 27 , 200–212. Loersch, C., Durso, G. R. O., & Petty, R. E. (2013). Vicissitudes of desire: A matching mechanism for subliminal persuasion. Social Psychological and Personality Science, 4 (5), 624–631. Maffei, A., Haley, M., & Fontanini, A. (2012). Neural processing of gustatory information in insular circuits. Current Opinion in Neurobiology, 22 , 709–716. Milner, A. D., & Goodale, M. A. (2008). Two visual systems re-viewed. Neuropsychological, 46 , 774–785. Mizushige, T., Inoue, K., Fushiki, T. (2007). Why is fat so tasty? Chemical reception of fatty acid on the tongue. Journal of Nutritional Science and Vitaminology, 53 , 1–4. Most, S. B., Simons, D. J., Scholl, B. J., & Chabris, C. F. (2000). Sustained inattentional blindness: The role of location in the detection of unexpected dynamic events. PSYCHE, 6 (14). Nelson, M. R. (2008). The hidden persuaders: Then and now. Journal of Advertising, 37 (1), 113–126. Niimura, Y., & Nei, M. (2007). Extensive gains and losses of olfactory receptor genes in mammalian evolution. PLoS ONE, 2 , e708. Okawa, H., & Sampath, A. P. (2007). Optimization of single-photon response transmission at the rod-to-rod bipolar synapse. Physiology, 22 , 279–286. Payne, B. K. (2001). Prejudice and perception: The role of automatic and controlled processes in misperceiving a weapon. Journal of Personality and Social Psychology, 81 , 181–192. Payne, B. K., Shimizu, Y., & Jacoby, L. L. (2005). Mental control and visual illusions: Toward explaining race-biased weapon misidentifications. Journal of Experimental Social Psychology, 41 , 36–47. Peck, M. (2012, July 19). How a movie changed one man’s vision forever . Pobrano z: http://www.bbc.com/future/story/20120719-awoken-from-a-2d-world Peterson, M. A., & Gibson, B. S. (1994). Must figure-ground organization precede object recognition? An assumption in peril. Psychological Science, 5 , 253–259. Petho, G., & Reeh, P. W. (2012). Sensory and signaling mechanisms of bradykinin, eicosanoids, platelet-activating factor, and nitric oxide in peripheral nociceptors. Physiological Reviews, 92 , 1699–1775. Proske, U. (2006). Kinesthesia: The role of muscle receptors. Muscle & Nerve, 34 , 545–558. Proske, U., & Gandevia, S. C. (2012). The proprioceptive senses: Their roles in signaling body shape, body position and movement, and muscle force. Physiological Reviews, 92 , 1651–1697. Purvis, K., & Haynes, N. B. (1972). The effect of female rat proximity on the reproductive system of male rats. Physiology & Behavior, 9 , 401–407. Radel, R., Sarrazin, P., Legrain, P., & Gobancé, L. (2009). Subliminal priming of motivational orientation in educational settings: Effect on academic performance moderated by mindfulness. Journal of Research in Personality, 43 (4), 1–18. Rauschecker, J. P., & Tian, B. (2000). Mechanisms and streams for processing “what” and “where” in auditory cortex. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 97 , 11800–11806. Renier, L. A., Anurova, I., De Volder, A. G., Carlson, S., VanMeter, J., & Rauschecker, J. P. (2009). Multisensory integration of sounds and vibrotactile stimuli in processing streams for “what” and “where.” Journal of Neuroscience, 29 , 10950–10960. Rensink, R. A. (2004). Visual sensing without seeing. Psychological Science, 15 , 27–32. Rock, I., & Palmer, S. (1990). The legacy of Gestalt psychology. Scientific American, 262 , 84–90. Roper, S. D. (2013). Taste buds as peripheral chemosensory receptors. Seminars in Cell & Developmental Biology, 24 , 71–79. Russell, M. J. (1976). Human olfactory communication. Nature, 260 , 520–522. Sachs, B. D. (1997). Erection evoked in male rats by airborne scent from estrous females. Physiology & Behavior, 62 , 921–924. Segall, M. H., Campbell, D. T., & Herskovits, M. J. (1963). Cultural differences in the perception of geometric illusions. Science, 139 , 769–771. Segall, M. H., Campbell, D. T., & Herskovits, M. J. (1966). The influence of culture on visual perception. Indianapolis: Bobbs-Merrill. Segall, M. H., Dasen, P. P., Berry, J. W., & Poortinga, Y. H. (1999). Human behavior in global perspective (2 nd ed.). Boston: Allyn & Bacon. Semaan, M. T., & Megerian, C. A. (2010). Contemporary perspectives on the pathophysiology of Meniere’s disease: implications for treatment. Current opinion in Otolaryngology & Head and Neck Surgery, 18 (5), 392–398. Shamma, S. (2001). On the role of space and time in auditory processing. Trends in Cognitive Sciences, 5 , 340–348. Simons, D. J., & Chabris, C. F. (1999). Gorillas in our midst: Sustained inattentional blindness for dynamic events. Perception, 28 , 1059–1074. Spors, H., Albeanu, D. F., Murthy, V. N., Rinberg, D., Uchida, N., Wachowiak, M., & Friedrich, R. W. (2013). Illuminating vertebrate olfactory processing. Journal of Neuroscience, 32 , 14102–14108. Spray, D. C. (1986). Cutaneous temperature receptors. Annual Review of Physiology, 48 , 625–638. Strain, G. M. (2003). How well do dogs and other animals hear? Pobrano z: http://www.lsu.edu/deafness/HearingRange.html Swets, J. A. (1964). Signal detection and recognition by human observers. Psychological Bulletin, 60 , 429–441. Ungerleider, L. G., & Haxby, J. V. (1994). ‘What’ and ‘where’ in the human brain. Current Opinion in Neurobiology, 4 , 157–165. U.S. National Library of Medicine. (2013). Genetics home reference: Congenital insensitivity to pain. Pobrano z: http://ghr.nlm.nih.gov/condition/congenital-insensitivity-to-pain Vecera, S. P., & O’Reilly, R. C. (1998). Figure-ground organization and object recognition processes: An interactive account. Journal of Experimental Psychology-Human Perception and Performance, 24 , 441–462. Wakakuwa, M., Stavenga, D. G., & Arikawa, K. (2007). Spectral organization of ommatidia in flower-visiting insects. Photochemistry and Photobiology, 83 , 27–34. Weller, A. (1998). Human pheromones: Communication through body odour . Nature, 392 , 126–127. Wells, D. L. (2010). Domestic dogs and human health: An overview. British Journal of Health Psychology, 12 , 145–156. Wolfgang-Kimball, D. (1992). Pheromones in humans: myth or reality? Pobrano z: http://www.anapsid.org/pheromones.html Wysocki, C. J., & Preti, G. (2004). Facts, fallacies, fears, and frustrations with human pheromones. The Anatomical Record Part A: Discoveries in Molecular, Cellular, and Evolutionary Biology, 281 , 1201–1211.

Social Sciences


Czym różnią się wrażenia zmysłowe i spostrzeganie Cel dydaktyczny: Po przeczytaniu tego podrozdziału będziesz w stanie: Odróżnić doznanie od percepcji Opisać pojęcia progu bezwzględnego i progu różnicowego Omówić rolę, jaką w percepcji odgrywają uwaga, motywacja i adaptacja sensoryczna Co to znaczy, że „coś czujemy”? Receptory zmysłowe to wyspecjalizowane neurony, które reagują na określone rodzaje bodźców. Gdy informacje zmysłowe zostaną odebrane przez receptor zmysłowy, pojawia się wrażenie zmysłowe (ang. sensation ). Na przykład światło, które wpada do oka, wywołuje zmiany chemiczne w komórkach wyściełających tylną część oka. Komórki te wysyłają komunikaty w postaci potencjałów czynnościowych (o czym można było dowiedzieć się z rozdziału o biopsychologii) do ośrodkowego układu nerwowego. Przekształcenie energii bodźca zmysłowego w potencjał czynnościowy to tak zwana transdukcja ( przetwarzanie ). Wrażenia zmysłowe Zapewne już od czasów szkoły podstawowej wiesz, że mamy pięć zmysłów: wzrok, słuch, węch, smak i dotyk. Okazuje się jednak, że taki podział jest nadmiernym uproszczeniem. Oprócz wymienionych powyżej mamy także układy zmysłowe, które przekazują informacje o równowadze (układ przedsionkowy), położeniu ciała i ruchu ( propriocepcja i kinestezja ), bólu ( nocycepcja ) i temperaturze ( termocepcja ). Wrażliwość danego układu zmysłowego na odpowiedni bodziec można wyrazić jako próg absolutny. Próg absolutny (ang. absolute threshold ) to minimalne natężenie bodźca, przy którym jest on wykrywany w 50% przypadków. Można to sobie też wyobrazić, zadając pytanie, jak przyćmione może być światło lub jak cichy może być dźwięk, aby w połowie przypadków nadal mogły zostać dostrzeżone. Wrażliwość naszych receptorów zmysłowych bywa niezwykła. Oszacowano, że w pogodną noc najbardziej wrażliwe komórki zmysłowe w tylnej części oka potrafią wykryć płomień świecy z odległości około 48 kilometrów (30 mil) (Okawa i Sampath, 2007). W ciszy komórki włoskowate (komórki receptorowe w uchu wewnętrznym) mogą wykryć tykanie zegarka z odległości około 6 metrów (20 stóp) (Galanter, 1962). Wiadomość, która dociera na poziomie poniżej tego progu, to wiadomość podprogowa. Odbieramy ją, ale nie jesteśmy jej świadomi. To tak zwane przekazy podprogowe (ang. subliminal message ). Przez lata wiele spekulowano na temat wykorzystania komunikatów podprogowych w reklamie, muzyce rockowej i nagraniach samomotywacyjnych. W warunkach laboratoryjnych wykazano, że ludzie potrafią przetwarzać i reagować na informacje poza świadomością. Ale to nie znaczy, że jesteśmy tym wiadomościom posłuszni jak zombie; w rzeczywistości ukryte przekazy mają niewielki wpływ na zachowanie poza laboratorium badawczym (Kunst-Wilson i Zajonc, 1980; Rensink, 2004; Nelson, 2008; Radel et al., 2009; Loersch et al., 2013). Progi absolutne zwykle mierzy się w ściśle kontrolowanych warunkach, w sytuacjach optymalizowanych pod kątem wrażliwości na bodziec. W niektórych przypadkach bardziej interesuje nas, jaka zmiana bodźca jest potrzebna, aby można było wykryć tę różnicę. Nazywamy to ledwie dostrzegalną różnicą (ang. just noticeable difference (JND) ) lub progiem różnicy (ang. difference threshold ). W przeciwieństwie do progu absolutnego próg różnicy zmienia się w zależności od natężenia bodźca. Na przykład wyobraź sobie, że jesteś w bardzo ciemnej sali kinowej. Jeśli ktoś z widowni otrzyma wiadomość na komórkę, co sprawi, że ekran telefonu się zaświeci, to jest duża szansa, że wiele osób zauważy zmianę oświetlenia na sali. Jednak gdy ta sama sytuacja wydarzy się na jasno oświetlonym stadionie w czasie meczu, wówczas bardzo niewiele osób to zauważy. Jasność ekranu telefonu nie zmienia się, ale możliwość jej wykrycia zmienia się w zależności od kontekstu. Ernst Heinrich Weber (1795-1878) stworzył tę teorię zmiany progu różnicy w latach 30. XIX wieku i jest ona znana jako „prawo Webera”: ledwie dostrzegalna różnica pomiędzy bodźcami jest stałym ułamkiem natężenia pierwotnego bodźca, co pokazuje powyższy przykład. Spostrzeganie Nasze receptory zmysłowe stale gromadzą informacje ze środowiska. Jednak to, jak interpretujemy odebrane informacje, wpływa na nasze interakcje ze światem. Spostrzeganie (percepcja) (ang. perception ) odnosi się do sposobu, w jaki informacje zmysłowe są organizowane, interpretowane i świadomie doświadczane. Postrzeganie obejmuje przetwarzanie zarówno oddolne, jak i odgórne. Przetwarzanie oddolne (ang. bottom-up processing ) odnosi się do faktu, że percepcja budowana jest na bazie informacji zmysłowych. Z drugiej strony, na interpretację informacji zmysłowych wpływają nasza wiedza, doświadczenia i myśli. To nazywamy przetwarzaniem odgórnym (ang. top-down processing ). Pokazano to na (Egeth i Yantis, 1997; Fine i Minnery, 2009; Yantis i Egeth, 1999). Przetwarzanie oddolne zachodzi, gdy odbieramy podstawowe cechy zmysłowe bodźców i dokonujemy ich integracji. Przetwarzanie odgórne i oddolne Wyobraź sobie, że siedzisz z kilkorgiem przyjaciół w zatłoczonej restauracji, jedząc lunch i rozmawiając. Jest bardzo głośno i koncentrujesz swoją uwagę na twarzy przyjaciółki, aby usłyszeć, co mówi. Nagle rozlega się dźwięk tłuczonego szkła i uderzenia metalowych naczyń o podłogę. To kelner upuścił dużą tacę. Chociaż twoja uwaga skupiała się na jedzeniu i rozmowie, na pewno te głośne dźwięki przebiły się przez twoje filtry uwagowe i przyciągnęły twoją uwagę. Nie było wyboru: trzeba było je zauważyć. Pochwycenie uwagi zostało spowodowane przez hałas z zewnątrz, ma zatem charakter oddolny. Z drugiej strony procesy typu góra-dół są na ogół ukierunkowane na cel, powolne, zamierzone, wymagające wysiłku i pozostające pod kontrolą (Fine i Minnery, 2009; Miller i Cohen, 2001; Miller i D'Esposito, 2005). Na przykład jeśli wypadło ci z pamięci, gdzie masz klucze, to jak zaplanujesz ich poszukiwania? Jeśli są one na żółtym breloczku, zapewne zaczniesz szukać czegoś o określonym rozmiarze w kolorze żółtym na blacie, stoliku kawowym itd. Nie będziesz szukać czegoś żółtego na wiatraku na suficie, gdyż wiesz, że klucze na ogół nie znajdują się w takich miejscach. Poszukiwanie żółtego przedmiotu o określonym rozmiarze w niektórych miejscach, a nie w innych ma charakter odgórny - jest pod twoją kontrolą i wynika z twojego doświadczenia. Innymi słowy: wrażenia zmysłowe to proces fizyczny, spostrzeganie zaś to proces psychologiczny. Na przykład gdy wchodzisz do kuchni i czujesz słodki zapach piekących się w piekarniku bułeczek cynamonowych, za wrażenia zmysłowe odpowiadają receptory węchowe wykrywające zapach cynamonu, ale spostrzeganie to na przykład „Mmm, pachnie jak bułeczki, które babcia piekła, gdy wszyscy zjeżdżali się na święta”. Choć dla spostrzegania niezbędne są wrażenia zmysłowe, to nie wszystkie odbierane przez narządy zmysłów wrażenia prowadzą do spostrzegania. W rzeczywistości często nie spostrzegamy bodźców, które pozostają względnie stałe przez długi czas. Nazywamy to adaptacją sensoryczną (ang. sensory adaptation ). Wyobraź sobie, że wchodzisz do sali ze starym zegarem ściennym. Na początku słyszysz jego tykanie, ale gdy zaczynasz rozmawiać z innymi studentami lub słuchasz, jak profesor wita grupę, twoja świadomość przestaje rejestrować tykanie. Zegar nadal tyka i ta informacja wciąż wpływa na receptory twojego układu słuchowego. Fakt, że już nie spostrzegasz dźwięku, to właśnie adaptacja sensoryczna – pokazuje to, że wrażenia zmysłowe i spostrzeganie to różne zjawiska, choć powiązanie między nimi jest bliskie. Istnieje pewien czynnik, który wpływa na wrażenia zmysłowe i spostrzeganie: to uwaga. Uwaga odgrywa istotną rolę w określaniu, co jest wrażeniem zmysłowym, a co jest spostrzegane. Wyobraź sobie, że jesteś na przyjęciu, wokół rozbrzmiewają muzyka, rozmowy i śmiech. Wdajesz się w ciekawą dyskusję z przyjacielem i zupełnie nie zwracasz uwagi na szum wokół. Gdyby ktoś przerwał wam rozmowę i zapytał o piosenkę, która właśnie się skończyła, najpewniej nie będziesz w stanie odpowiedzieć na to pytanie. Sprawdź, jak działa ślepota pozauwagowa, rozwiązując ten test uwagi selektywnej Simonsa i Chabrisa (1999). Jedna z najciekawszych demonstracji znaczenia uwagi w postrzeganiu otoczenia pochodzi ze słynnego badania przeprowadzonego przez Daniela Simonsa i Christophera Chabrisa (1999). W tym badaniu uczestnicy oglądali trwające około minuty wideo z ludźmi ubranymi na biało i czarno, podającymi sobie piłkę do koszykówki. Uczestników poproszono, aby policzyli, ile razy drużyna w białych strojach podała piłkę. W trakcie filmu między zawodnikami chodziła osoba ubrana w czarny strój goryla. Prawie połowa osób, które oglądały film, jej nie zauważyła, choć była wyraźnie widoczna przez dziewięć sekund. Uczestnicy byli tak skupieni na liczeniu podań białej drużyny, że zignorowali dopływ pozostałych informacji wzrokowych. Niezauważenie czegoś, co jest doskonale widoczne, z powodu braku uwagi to tak zwana ślepota pozauwagowa (ang. inattentional blindness ). W podobnym eksperymencie naukowcy badali ślepotę pozauwagową, prosząc uczestników o obserwowanie obrazów poruszających się po ekranie komputera. Badani mieli skupiać się albo na białych, albo na czarnych obiektach, ignorując drugi kolor. Gdy na ekranie pojawił się czerwony krzyż, mniej więcej jedna trzecia uczestników badania go nie zauważyła ( ) (Most et al., 2000). Prawie jedna trzecia uczestników badania nie zauważyła czerwonego krzyża na ekranie, ponieważ skupiali się na czarnych lub białych figurach. (Źródło: Cory Zanker). Motywacja także może wpływać na spostrzeganie. Pewnie znasz taką sytuację: czekasz na bardzo ważny telefon, idziesz pod prysznic i wydaje ci się, że słyszysz dzwonek, ale okazuje się, że telefon wcale nie dzwonił. Jeśli tak, to wiesz, jak motywacja, aby wykryć istotny bodziec, może zmienić naszą zdolność do odróżnienia faktycznego bodźca zmysłowego od szumu tła. O zdolności identyfikacji bodźca występującego w szumie mówi tak zwana teoria detekcji sygnałów (ang. signal detection theory ). Pozwala ona także wyjaśnić, dlaczego matkę budzi najcichsze kwilenie dziecka, ale nie inne dźwięki, które słyszy podczas snu. Teoria detekcji sygnałów ma praktyczne zastosowania na przykład dla zwiększania dokładności kontrolerów ruchu lotniczego. Kontrolerzy muszą być w stanie wykryć samoloty wśród wielu sygnałów (pulsujących punktów) widocznych na ekranie radaru i monitorować te samoloty, gdy poruszają się po niebie. W rzeczywistości oryginalna praca badacza, który stworzył teorię detekcji sygnałów, skupiała się na poprawie czujności kontrolerów ruchu lotniczego na pulsujące sygnały radaru oznaczające samoloty (Swets, 1964). Na spostrzeganie mogą też wpływać nasze przekonania, wartości, uprzedzenia, oczekiwania i doświadczenie życiowe. Jak okaże się później w tym rozdziale, osoby pozbawione widzenia obuocznego w krytycznych okresach rozwoju mają problem ze spostrzeganiem głębi (Fawcett et al., 2005). Wspólne doświadczenia ludzi z danym kontekstem kulturowym mogą mieć duży wpływ na spostrzeganie. Na przykład Marshall Segall, Donald Campbell oraz Melville Herskovits (1963) opublikowali wyniki wielonarodowego badania, w którym pokazali, że osoby z kultur zachodnich są bardziej podatne na określone rodzaje złudzeń wzrokowych niż osoby z kultur niezachodnich, a w stosunku do niektórych innych złudzeń jest odwrotnie. Jednym z takich złudzeń, na które bardziej podatni są ludzie z kultur zachodnich, jest złudzenie Müllera-Lyera (ang. Muller-Lyer illusion ) ( ): wydaje się, że linie mają różne długości, ale tak naprawdę są tak samo długie. W złudzeniu Müllera-Lyera wydaje się, że linie mają różne długości, choć tak naprawdę są identyczne. (a) Strzałki na końcach linii sprawiają, że linia po prawej stronie wydaje się dłuższa, choć w rzeczywistości linie mają taką samą długość. (b) Po umieszczeniu na obrazie trójwymiarowym linia po prawej stronie może wydawać się dłuższa, choć obie linie mają taką samą długość. Te różnice w spostrzeganiu były spójne z różnicami w rodzajach cech środowiska, jakie ludzie z danego kontekstu kulturowego napotykają w życiu codziennym. Na przykład ludzie z kultur zachodnich doświadczają kontekstu budynków z prostymi liniami, co w badaniu Segalla nazwano światem stolarskim (ang. carpentered world ) – zbudowanym z prostopadłościanów (Segall et al., 1966). Dla odmiany ludzie z kultur niezachodnich, bez postrzegania „stolarskiego”, na przykład lud Zulusów z Południowej Afryki, gdzie wioski składają się z okrągłych chat ustawionych w okręgi, są mniej podatni na to złudzenie (Segall et al., 1999). Czynniki kulturowe wpływają nie tylko na wzrok. Badania wykazały, że zdolność identyfikowania zapachu i tego, w jakim stopniu jest on przyjemny, różni się dla różnych kultur (Ayabe-Kanamura et al., 1998). Dzieci opisywane przez psychologów jako „poszukiwacze wrażeń” z większym prawdopodobieństwem preferowały intensywne smaki wytrawne (Liem et al., 2004), co sugeruje, że niektóre aspekty osobowości mogą wpływać na spostrzeganie, będące podstawą preferencji. Co więcej, osoby z pozytywnym podejściem do potraw ze zmniejszoną zawartością tłuszczu z większym prawdopodobieństwem ocenią wyżej smak potraw oznaczonych jako potrawy z obniżoną zawartością tłuszczu niż osoby, które podchodzą mniej pozytywnie do takich produktów (Aaron et al., 1994). Podsumowanie Wrażenia zmysłowe występują, gdy receptory wykryją bodziec zmysłowy. Spostrzeganie wiąże się z organizacją, interpretacją i świadomym doświadczaniem wrażeń zmysłowych. Wszystkie układy zmysłowe mają progi absolutne i różnicowe, oznaczające odpowiednio minimalne natężenie bodźca niezbędne do jego wykrycia w 50% przypadków oraz różnicy między nimi. Adaptacja sensoryczna, uwaga selektywna i teoria detekcji sygnałów mogą pomóc wyjaśnić, co jest spostrzegane, a co nie. Dodatkowo na nasze spostrzeganie wpływa wiele czynników, w tym motywacja, przekonania, wartości, uprzedzenia, kultura i doświadczenie życiowe. Pytania sprawdzające ________ odnosi się do minimalnej ilości energii bodźca niezbędnej do jego wykrycia w 50% przypadków. Próg absolutny Próg różnicowy Ledwo zauważalna różnica Transdukcja A Zmniejszona wrażliwość na niezmienny bodziec to ________. transdukcja próg różnicowy adaptacja sensoryczna ślepota pozauwagowa C ________ wiąże się z przekształceniem energii bodźca czuciowego w impulsy nerwowe. Adaptacja sensoryczna Ślepota pozauwagowa Próg różnicowy Transdukcja D ________ zachodzi, gdy informacje zmysłowe są organizowane, interpretowane i świadomie doświadczane. Wrażenie zmysłowe Spostrzeganie Transdukcja Adaptacja czuciowa B Myśl krytycznie Nie wszystko, co dociera do naszych zmysłów, postrzegamy. Jak sądzisz, czy możliwe jest spostrzeganie bez wrażeń zmysłowych? To dobry moment, aby studenci pomyśleli o doniesieniach o percepcji pozazmysłowej. Innym ciekawym tematem do rozważenia byłoby zjawisko kończyny fantomowej opisywane przez osoby po amputacji. Podaj własny przykład, jak może zmieniać się ledwie zauważalna różnica w zależności od natężenia bodźca. Jest wiele możliwych przykładów, choćby wykrywanie różnicy masy. Jeśli dwie osoby trzymają standardowe koperty, z których jedna zawiera małą monetę, a druga jest pusta, to różnicę masy można łatwo zauważyć, ale jeśli te koperty włożymy do dwóch ważących tyle samo książek, to o wiele trudniej będzie wskazać cięższą kopertę. Pytanie do pracy własnej Pomyśl o sytuacji, gdy coś umknęło twojej uwadze, bo skupiona ona była na czymś innym. Czy zaskoczyło cię to przeoczenie, gdy ktoś na nie wskazał? próg absolutny (ang. absolute threshold ) minimalna ilość energii bodźca, która musi być obecna, aby bodziec został wykryty w 50% przypadków przetwarzanie oddolne (ang. bottom-up processing ) proces percepcyjny budowany z danych zmysłowych ślepota pozauwagowa (ang. inattentional blindness ) spowodowane brakiem uwagi niedostrzeżenie czegoś, co jest doskonale widoczne próg różnicy ( ledwie dostrzegalna różnica ) (ang. just noticeable difference (JND)) najmniejsza zmiana bodźca wymagana do wykrycia różnicy spostrzeganie ( percepcja ) (ang. perception ) sposób, w jaki są interpretowane i świadomie doświadczane informacje zmysłowe wrażenia zmysłowe (ang. sensation ) proces przekazywania informacji zmysłowych zapoczątkowany wykryciem ich przez receptor sensoryczny adaptacja sensoryczna (ang. sensory adaptation ) zanik spostrzegania bodźców, które przez dłuższy czas się nie zmieniają teoria detekcji sygnałów (ang. signal detection theory ) zmiana w zdolności wykrywania bodźców zależna od aktualnego stanu umysłu przekaz podprogowy (ang. subliminal message ) informacja pojawiająca się poniżej progu świadomości przetwarzanie odgórne (ang. top-down processing ) na interpretację wrażeń zmysłowych wpływa dostępna wiedza, doświadczenia i myśli transdukcja ( przetwarzanie ) (ang. transduction ) zamiana energii bodźców zmysłowych na potencjał czynnościowy

Social Sciences


Fale i długości fal Cel dydaktyczny: Po przeczytaniu tego podrozdziału będziesz w stanie: Opisać ważne cechy fizyczne form falowych Pokazać, jak właściwości fizyczne fal świetlnych są powiązane z doświadczeniem percepcyjnym Pokazać, jak właściwości fizyczne fal dźwiękowych są powiązane z doświadczeniem percepcyjnym Bodźce wzrokowe i słuchowe docierają do nas w postaci fal. Choć te dwa rodzaje bodźców bardzo różnią się pod względem budowy, to przebiegi fal mają pewne cechy wspólne, które są szczególnie ważne dla spostrzegania wzrokowego i słuchowego. W tym rozdziale opiszemy fizyczne własności fal, a także związane z nimi doświadczenia percepcyjne. Amplituda i długość fali Dwie fizyczne charakterystyki fali to amplituda i długość fali ( ). Amplituda (ang. amplitude ) fali to odległość od linii środkowej do górnego punktu grzbietu (ang. peak ) lub od linii środkowej do dolnego punktu wgłębienia ( doliny (ang. trough ). Długość fali (ang. wavelength ) odnosi się do długości fali mierzonej od jednego szczytu do drugiego. Amplituda, czyli wysokość fali, jest mierzona od linii środkowej do szczytu (grzbietu) albo od linii środkowej do wgłębienia (doliny). Długość fali jest mierzona od szczytu do szczytu. Długość fali bezpośrednio wiąże się z częstotliwością danego przebiegu fal. Częstotliwość (ang. frequency ) określa, ile fal przechodzi przez dany punkt w określonym czasie i często wyrażana jest w hercach (ang. hertz ) (Hz), czyli cyklach na sekundę. Fale o większej długości mają mniejszą częstotliwość, a fale o mniejszej długości mają większą częstotliwość ( ). Fale o różnych długościach i powiązanych z nimi częstotliwościach. Czerwona fala na górze ilustracji ma największą długość (i najniższą częstotliwość). Fala na dole ilustracji ma najmniejszą długość (i najwyższą częstotliwość). Fale świetlne Światło widzialne (ang. visible spectrum ) to część większego widma elektromagnetycznego (ang. electromagnetic spectrum ), którą możemy zobaczyć. Jak pokazuje , widmo elektromagnetyczne obejmuje całe promieniowanie elektromagnetyczne, jakie występuje w środowisku, w tym promieniowanie gamma, fale rentgenowskie, światło ultrafioletowe, widzialne, podczerwone, mikrofale i fale radiowe. Widmo widzialne dla człowieka to fale o długości w zakresie od 380 do 740 nm. To bardzo niewiele, ponieważ nanometr (nm) to miliardowa część metra. Inne gatunki zwierząt mogą wykrywać inne zakresy widma elektromagnetycznego. Na przykład pszczoły widzą promieniowanie ultrafioletowe (Wakakuwa et al., 2007), a niektóre węże, jak grzechotniki, oraz niektóre owady wykrywają promieniowanie podczerwone. Światło widoczne dla ludzi to jedynie niewielka część widma elektromagnetycznego. U ludzi długość fali świetlnej wiąże się ze spostrzeganiem koloru ( ). W obrębie widma widzialnego doświadczanie koloru czerwonego jest wywoływane w naszym oku i mózgu przez fale długości około 640 nm. Zieleń jest falą około 500 nm, a fale mające około 450 nm długości rejestrujemy jako barwę fioletową. Fal dłuższych niż czerwona oraz fal krótszych niż fioletowa po prostu nie widzimy. Doświadczanie jasności i natężenia barw przez człowieka jest procesem dość skomplikowanym i opisywanym jakościowo. Można je powiązać z amplitudą fali (im większa amplituda fal, tym jaśniejszy widzimy obraz), jednak będzie to zależność opisana z dużym przybliżeniem. Precyzyjny termin definiujący to zjawisko ilościowo jest używany przez inżynierów i nosi nazwę „natężenia światła”; stosuje się go np. do opisu światła emitowanego przez lasery wykorzystywane w przemyśle. Różne długości fali świetlnej wiążą się z postrzeganiem różnych kolorów. (Źródło: modyfikacja pracy Johannesa Ahlmanna). Fale dźwiękowe Podobnie jak w przypadku fal świetlnych nasze postrzeganie dźwięku jest ściśle związane z fizycznymi właściwościami fal dźwiękowych. Fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości są postrzegane jako dźwięki wysokie, fale dźwiękowe o niskiej częstotliwości zaś jako niskie dźwięki. Zakres słyszalny częstotliwości dźwięku wynosi 20-20 000 Hz, przy czym najbardziej wrażliwi jesteśmy na dźwięki ze środka tego zakresu. Podobnie jak w przypadku światła widzialnego zakres słyszalności fal dźwiękowych jest różny dla różnych gatunków zwierząt. Na przykład kurczęta mają bardzo ograniczony zakres słyszalności: od 125 do 2000 Hz. Myszy słyszą dźwięki o częstotliwości od 1000 do 91 000 Hz, a wieloryby bieługi od 1000 do 123 000 Hz. Psy i koty domowe słyszą dźwięki w zakresie odpowiednio 70–45 000 Hz i 45–64 000 Hz (Strain, 2003). Głośność konkretnego dźwięku jest blisko powiązana z amplitudą fali dźwiękowej. Wyższe amplitudy oznaczają głośniejszy dźwięk. Głośność mierzona jest w decybelach (ang. decibel ) (dB), w logarytmicznej skali natężenia dźwięku. Typowa rozmowa odpowiada głośności około 60 dB; koncert rockowy może mieć głośność nawet 120 dB ( ). Szept w odległości 1,5 m lub szum liści to dźwięk na granicy naszego zakresu słyszalności; dźwięki takie jak odgłosy klimatyzacji okiennej, normalnej rozmowy czy nawet ruchu na ulicy są w zakresie tolerancji. Jednak w zakresie od około 80 dB do 130 dB istnieje ryzyko uszkodzenia słuchu: to dźwięk robota kuchennego, kosiarki elektrycznej, ciężarówki (z odległości 7,5 m), przejazdu metra (z odległości 6 m), muzyki rockowej na żywo i pracującego młota pneumatycznego. Wartość progowa wywołująca ból to około 130 dB, jest to dźwięk wydawany przez startujący odrzutowiec lub wystrzał z rewolweru (Dunkle, 1982). Rysunek przedstawia głośność często występujących dźwięków. (Źródło „samoloty”: modyfikacja pracy Maxa Pfandla; źródło „koncert”: modyfikacja pracy Christiana Holméra; źródło „blender”: modyfikacja pracy Jo Brodie; źródło „samochód”: modyfikacja pracy NRMA New Cars/Flickr; źródło „rozmowa”: modyfikacja pracy Joi Ito; źródło „liście”: modyfikacja pracy Aurelijusa Valeiša). Nasza percepcja głośności konkretnej fali dźwiękowej zależy od jej amplitudy, czyli im wyższa amplituda, tym głośniejszy jest dźwięk. Gdy jednak będziemy słuchać różnych dźwięków, które mają identyczną amplitudę, okaże się, że jedne dźwięki odbieramy jako głośniejsze, a inne jako cichsze. Ten krótki film pokazuje, jak częstotliwość i amplituda wpływają na nasze postrzeganie głośności dźwięku. Oczywiście różne instrumenty muzyczne mogą zagrać ten sam ton z taką samą głośnością, a mimo to brzmią zupełnie inaczej. Nazywamy to tembrem dźwięku. Tembr (ang. timbre ) odnosi się do czystości dźwięku i wpływa na niego złożona interakcja częstotliwości, amplitudy i czasu nadejścia fal dźwiękowych. Summary Światło i dźwięk to fale o określonych właściwościach fizycznych, takich jak amplituda, długość. Długość fali i częstotliwość są odwrotnie proporcjonalne, czyli dłuższe fale mają mniejszą częstotliwość, a krótsze fale mają większą częstotliwość. W układzie wzrokowym długość fali światła wiąże się z kolorem, a amplituda z jasnością. W układzie słuchowym częstotliwość dźwięku wiąże się z jego wysokością, a amplituda z głośnością. Review questions Która z poniższych opcji prawidłowo dopasowuje nasze postrzeganie kolorów, gdy przechodzimy od mniejszej do większej długości fali? czerwony – pomarańczowy – żółty żółty – pomarańczowy – czerwony żółty – czerwony – pomarańczowy pomarańczowy – żółty – czerwony B Światło widzialne to światło w zakresie około ________. 400–700 nm 200–900 nm 20–20 000 Hz 10–20 dB A Widmo elektromagnetyczne obejmuje ________. fale radiowe promieniowanie rentgenowskie światło podczerwone wszystkie powyższe D Zakres słyszalny dla ludzi to ________. 380–740 Hz 10–20 dB mniej niż 300 dB 20–20 000 Hz D Jakość dźwięku, na którą wpływa częstotliwość, amplituda i czas dotarcia fali dźwiękowej, to ________. wysokość ton elektromagnetyzm tembr D Critical thinking Jak sądzisz, dlaczego różne gatunki zwierząt mają odmienne zakresy wrażliwości na bodźce wzrokowe i słuchowe w porównaniu z ludźmi? Różne gatunki zwierząt ewoluowały tak, aby możliwie najlepiej dopasować się do swoich nisz środowiskowych. Na przykład pszczoły potrzebują do przeżycia roślin kwitnących. Widzenie w świetle ultrafioletowym może być pomoce w lokalizowaniu kwiatów. Promieniowanie ultrafioletowe wskazuje na środek kwiatu, gdzie znajdują się pyłek i nektar. Podobne argumenty można wysunąć w przypadku widzenia w podczerwieni u węży (które dzięki tej zdolności wykrywają obecność swoich ofiar), a także dla różnic w zakresach słyszalnych u gatunków opisanych w tym rozdziale. Jak sądzisz, dlaczego ludzie są szczególnie wrażliwi na dźwięki o częstotliwości przypadającej na środek zakresu częstotliwości słyszalnych? Ponownie można tu wysunąć argument ewolucyjny. Biorąc pod uwagę fakt, że ludzki głos przypada na środek tego zakresu, a także znaczenie komunikacji między ludźmi, można wysnuć wniosek, że jest to przystosowanie adaptacyjne: zakres słyszalny odpowiada temu konkretnemu rodzajowi bodźca. Pytanie do pracy własnej Jeśli w dzieciństwie towarzyszyło ci zwierzę domowe, to z pewnością zdarzały się sytuacje, gdy wydawało się, że zwierzak jakby słyszy coś, czego ty nie słyszysz. Po przeczytaniu tego rozdziału być może domyślasz się, co to mogło być. Jak wytłumaczysz to koledze, który nie uczestniczył w takich zajęciach? amplituda (ang. amplitude ) odległość maksymalnego wychylenia od położenia równowagi w ruchu falowym decybel (dB) (ang. decibel ) logarytmiczna jednostka natężenia dźwięku widmo elektromagnetyczne (ang. electromagnetic spectrum ) zakres częstości obserwowanego promieniowania elektromagnetycznego częstotliwość (ang. frequency ) liczba drgań fali w jednostce czasu herc (Hz) (ang. hertz ) liczba drgań fali na sekundę; miara częstotliwości grzbiet fali (ang. peak ) maksimum wychylenia fali wysokość dźwięku (ang. pitch ) postrzeganie częstotliwości dźwięku tembr (ang. timbre ) barwa dźwięku dolina fali (ang. trough ) najniższy punkt fali światło widzialne (ang. visible spectrum ) ta część widma elektromagnetycznego, którą widzi człowiek długość fali (ang. wavelength) odległość między dwoma najbliższymi grzbietami fali

Social Sciences


Wzrok Cel dydaktyczny: Po przeczytaniu tego podrozdziału będziesz w stanie: Opisać podstawową anatomię układu wzrokowego Omówić wpływ pręcików i czopków na różne aspekty widzenia Opisać, w jaki sposób sygnały jednooczne i obuoczne są wykorzystywane w postrzeganiu głębi Układ wzrokowy buduje umysłową reprezentację świata, który jest wokół nas ( ). Dzięki temu możemy poruszać się z powodzeniem w przestrzeni fizycznej i wchodzić w interakcje z istotnymi osobami i przedmiotami w naszym środowisku. Ten rozdział opisuje podstawowe cechy anatomii i funkcjonowanie układu wzrokowego. Dodatkowo omówimy naszą zdolność postrzegania kolorów i głębi. Nasze oczy przyjmują informacje sensoryczne, które pomagają nam zrozumieć świat wokół nas. (Źródło „na górze po lewej”: modyfikacja pracy „rajkumar1220”/Flickr; źródło „na górze po prawej”: modyfikacja pracy Thomasa Leutharda; źródło „w środku po lewej”: modyfikacja pracy Demietricha Bakera; źródło „na środku po prawej”: modyfikacja pracy „kaybee07„/Flickr; źródło „na dole po lewej”: modyfikacja pracy „Isengardt”/Flickr; źródło „na dole po prawej”: modyfikacja pracy Willema Heerbaarta). Anatomia układu wzrokowego Głównym narządem wzroku (ang. vision ) jest oko ( ). Fale świetlne przechodzą przez rogówkę i wchodzą do oka przez źrenicę. Rogówka (ang. cornea ) to przezroczysta powłoka oka. Pełni funkcję bariery między wewnętrzną częścią oka a światem zewnętrznym i bierze udział w skupianiu fal świetlnych, które wchodzą do wnętrza oka. Źrenica (ang. pupil ) to niewielki otwór w oku, przez który przechodzi światło. Wielkość źrenicy może się zmieniać w zależności od natężenia światła i od pobudzenia emocjonalnego. Źrenice rozszerzają się, gdy doświadczamy pozytywnych emocji lub przebywamy w otoczeniu o niskim natężeniu światła. Natomiast zwężone źrenice są naszą reakcją na silne światło i negatywne emocje. Zmiany wielkości źrenicy kontrolują mięśnie połączone z tęczówką (ang. iris ), czyli kolorową częścią oka. Schemat budowy oka. Po przedostaniu się przez źrenicę światło przechodzi przez soczewkę (ang. lens ), zakrzywioną, przezroczystą strukturę, która skupia fale świetlne. Soczewka połączona jest z mięśniami zmieniającymi jej kształt, dzięki czemu możliwe jest skupianie światła pochodzącego od przedmiotów znajdujących się w różnej odległości. U osoby z prawidłowym widzeniem soczewka dokładnie skupia obrazy na niewielkim wgłębieniu w tylnej części oka, zwanym plamką żółtą (ang. fovea ). Jest ona częścią siatkówki (ang. retina ), wrażliwej na światło wyściółki oka. Plamka żółta zawiera liczne, ściśle ułożone komórki fotoreceptorowe ( ). W naszych oczach znajdują się dwa rodzaje komórek fotoreceptorowych [ fotoreceptory (ang. photoreceptor )]: czopki i pręciki. Czopki (ang. cone ) to wyspecjalizowany rodzaj fotoreceptorów, który działa najskuteczniej w jasnym świetle. Są bardzo wrażliwe na drobne szczegóły i zapewniają dużą rozdzielczość przestrzenną. Biorą też bezpośredni udział w postrzeganiu przez ludzi kolorów. Podczas gdy czopki są skoncentrowane w plamce żółtej, pręciki ( komórki pręcikonośne ) (ang. rod ) są rozmieszczone w pozostałej części siatkówki. To wyspecjalizowane fotoreceptory, które pracują dobrze przy słabym oświetleniu i nie zapewniają takiej rozdzielczości przestrzennej ani widzenia barw jak czopki, ale biorą udział w widzeniu w warunkach niewielkiego oświetlenia, a także w postrzeganiu ruchu w peryferycznym polu widzenia. Dwa rodzaje fotoreceptorów. Czopki są przedstawione na zielono, a pręciki na niebiesko. Wszyscy doświadczamy różnic w czułości pręcików i czopków na światło, gdy przechodzimy z miejsca dobrze oświetlonego do zaciemnionego. Wyobraź sobie, że idziesz obejrzeć najnowszy film w jasny, letni dzień. Gdy wchodzisz z jasno oświetlonego lobby do ciemnej sali kinowej, masz problem z dostrzeżeniem czegokolwiek. Po kilku chwilach zaczynasz przyzwyczajać się do ciemności i widzisz wnętrze sali. W jasnym otoczeniu funkcje wzroku były zdominowane głównie przez aktywność czopków. Po przejściu do ciemnego otoczenia dominuje aktywność pręcików, ale występuje pewne opóźnienie w przejściu między tymi fazami. Jeśli pręciki nie przetwarzają światła w impulsy nerwowe tak łatwo i wydajnie, jak powinny, mamy do czynienia z trudnościami w widzeniu przy słabym oświetleniu, a schorzenie to nazywamy „ślepotą zmierzchową” (pot. „kurzą ślepotą”). Pręciki i czopki są połączone (za pośrednictwem kilku interneuronów) z komórkami zwojowymi siatkówki. Aksony komórek zwojowych siatkówki zbiegają się i wychodzą z tylnej części oka, tworząc nerw wzrokowy (ang. optic nerve ). Nerw wzrokowy przenosi informacje wzrokowe z siatkówki do mózgu. W polu widzenia znajduje się pewien punkt zwany plamką ślepą (ang. blind spot ): jeśli światło z małego obiektu zostanie skupione na plamce ślepej, to nie widzimy go. Nie mamy świadomości istnienia plamki ślepej z dwóch powodów. Po pierwsze, każde oko nieco inaczej postrzega pole widzenia: dlatego plamki ślepe nie nakładają się. Po drugie, nasz układ wzrokowy uzupełnia obraz w plamce ślepej, więc choć nie możemy reagować na informacje wzrokowe pojawiające się w tej części pola widzenia, nie jesteśmy świadomi, że te informacje nie są dostępne. Nerwy wzrokowe wychodzące z każdego oka krzyżują się tuż poniżej tkanki mózgowej w punkcie zwanym skrzyżowaniem wzrokowym (ang. optic chiasm ). Jak przedstawia , skrzyżowanie wzrokowe to struktura w kształcie litery X, która znajduje się tuż poniżej kory mózgowej w przedniej części mózgu. W punkcie skrzyżowania wzrokowego informacje z prawego pola widzenia (które pochodzą z obojga oczu) są przesyłane do lewej strony mózgu, a informacje z lewego pola widzenia są przesyłane do prawej części mózgu. Skrzyżowanie wzrokowe w przedniej części mózgu oraz szlaki do płata potylicznego w tylnej części mózgu, gdzie wrażenia wzrokowe są przetwarzane w sensowne spostrzeżenia. Gdy informacje wzrokowe trafią do mózgu, są przesyłane za pośrednictwem licznych struktur do płata potylicznego w tylnej części mózgu, gdzie rozpoczyna się ich przetwarzanie. Informacje wzrokowe mogą być przetwarzane w dwóch równoległych drogach (grzbietowej i brzusznej), które można ogólnie opisać jako droga „co” i droga „gdzie/jak”. Droga „co” bierze udział w rozpoznawaniu i identyfikacji przedmiotów, droga „gdzie/jak” zaś zajmuje się lokalizacją w przestrzeni i możliwością interakcji z danym bodźcem wzrokowym (Milner i Goodale, 2008; Ungerleider i Haxby, 1994). Na przykład gdy widzisz piłkę toczącą się po ulicy, droga „co” identyfikuje obiekt, natomiast droga „gdzie/jak” identyfikuje położenie lub ruch w przestrzeni. Etyka badań na zwierzętach David Hubel (1926-2013) i Torsten Wiesel (ur. 1924) otrzymali w roku 1981 Nagrodę Nobla w zakresie medycyny za badania nad układem wzrokowym. Współpracowali oni przez ponad dwadzieścia lat i dokonali znaczących odkryć na temat podłoża neuronalnego percepcji wzrokowej (Hubel i Wiesel, 1959, 1962, 1963, 1970; Wiesel i Hubel, 1963). W badaniach wykorzystywali zwierzęta, przeważnie koty i małpy. Stosowali różne metody badawcze, w tym wprowadzanie cienkich elektrod, za pomocą których rejestrowali, kiedy pojedyncza komórka ulega aktywizacji. Dokonali licznych odkryć, m.in. odkryli, że pewne komórki mózgowe reagują na linie o określonym ukierunkowaniu (zwanym dominacją wzrokową) i dokonali mapowania sposobu ułożenia w korze wzrokowej tych komórek w postaci kolumn i hiperkolumn. W niektórych badaniach zaszywali jedno oko nowo narodzonych kociąt i badali ich rozwój w zakresie widzenia. Odkryli występowanie okresu krytycznego w rozwoju widzenia. Jeśli kocięta były pozbawione możliwości odbierania bodźców przez jedno oko, inne obszary kory wzrokowej uzupełniały obszar normalnie wykorzystywany przez zaszyte oko. Inaczej mówiąc, połączenia neuronalne istniejące w chwili narodzin mogą zaniknąć, jeśli nie będą otrzymywały informacji zmysłowych. Co sądzisz na temat zaszywania oka kociętom w celach badawczych? Wielu miłośników zwierząt uznałoby to za brutalne nadużycie i działanie nieetyczne. A jeśli ich wyniki pozwoliłyby przeprowadzić badania, dzięki którym dzieci urodzone z określonymi deficytami uniknęłyby ślepoty i mogły mieć normalny wzrok? Czy wówczas uznasz, że należy wykonać takie badanie? Czy zgodzisz się na takie badanie, nawet jeśli oznaczałoby to uczynienie jakiejś krzywdy kotom? Jakie byłoby twoje zdanie, gdyby chodziło o twoje dziecko, a jakie gdyby opieka nad zwierzętami była zajęciem, którym zajmujesz się zawodowo? Tak jak właściwie wszystkie kraje uprzemysłowione, Stany Zjednoczone, a także Polska, zezwalają na prowadzenie eksperymentów medycznych na zwierzętach, z kilkoma ograniczeniami (przy założeniu, że występuje wystarczające uzasadnienie naukowe). Rolą uregulowań prawnych nie jest zakazanie tego rodzaju testów, ale ograniczenie niepotrzebnego cierpienia zwierząt dzięki określeniu standardów traktowania zwierząt w laboratoriach. Jak wyjaśnia Stephen Latham, dyrektor Interdyscyplinarnego Centrum Bioetyki na Yale (2012), podejścia legislacyjne do badań na zwierzętach są różne w różnych krajach: od silnej regulacji i monitorowania przez władze wszystkich badań, po samoregulacje zależne od etyki naukowców. W Wielkiej Brytanii występuje pierwsze podejście, natomiast w Japonii to drugie. Stany Zjednoczone są pośrodku, łącząc stopniowo oba podejścia. Nie ma wątpliwości, że badania medyczne są wartościowe i ważne dla praktyki. Natomiast otwarte pozostaje pytanie, czy wykorzystywanie w nich zwierząt jest konieczne albo też stanowi najlepsze działanie dla uzyskania rzetelnych wyników. Alternatywę może stanowić wykorzystywanie baz danych pacjentów i stosowanych przez nich leków, wirtualne podawanie leków, komputerowe modele i symulacje oraz nieinwazyjne techniki obrazowania, jak rezonans magnetyczny i tomografia komputerowa („Animals in Science/Alternatives”, n.d.). Inne techniki, jak mikrodawkowanie, stosowane są u ludzi, nie zaś zwierząt, i służą do zwiększania dokładności i rzetelności wyników testów. Coraz bardziej dostępne są także metody in vitro oparte na hodowaniu ludzkich komórek i tkanek, komórek macierzystych oraz metody testowania genetycznego. Obecnie w Stanach Zjednoczonych, na poziomie lokalnym, pracownie, które wykorzystują zwierzęta i otrzymują środki federalne na badania muszą posiadać Instytucjonalny Komitet Opieki nad Zwierzętami i ich Wykorzystywaniem (Institutional Animal Care and Use Committee - IACUC), który dba o przestrzeganie wytycznych NIH. W skład takiego komitetu muszą wchodzić badacze, administratorzy, weterynarz i co najmniej jedna osoba niepowiązana z daną instytucją, czyli obywatel. Komitet przeprowadza także inspekcje laboratoriów i sprawdza protokoły. Analogiczne rozwiązania są stosowane w Polsce, gdzie konieczne jest powoływanie komisji etycznych w przypadku badań z udziałem zwierząt. Postrzeganie koloru i głębi Nie widzimy świata w czerni i bieli. Nie widzimy go też jako przestrzeni dwuwymiarowej (2D), czyli płaskiej (tylko wysokość i szerokość, bez głębokości). Przyjrzyjmy się teraz, jak działa widzenie barwne i jak postrzegamy trzy wymiary (wysokość, szerokość i głębokość). Widzenie barwne Osoby widzące prawidłowo mają trzy różne rodzaje czopków, które odpowiadają za widzenie barwne (ang. color vision ). Każdy z tych rodzajów czopków jest najbardziej czuły na odmienne długości fal świetlnych. Zgodnie z teorią trichromatyczną ( teorią trzech barw ), (ang. trichromatic theory of color vision ), którą przedstawia , wszystkie kolory w widmie można uzyskać, łącząc czerwień, zieleń i kolor niebieski. Spośród trzech rodzajów czopków każdy reaguje na jeden z tych kolorów. Czułość czopków na kolory: niebieski, zielony i czerwony u osoby niemającej zaburzeń widzenia. (Źrodło: modyfikacja pracy Vanessy Ezekowitz) Ślepota na barwy: osobista historia Kilka lat temu ubrałem się na oficjalne wyjście i poszedłem do kuchni, gdzie siedziała moja siedmioletnia córka. Ta popatrzyła na mnie i powiedziała z dezaprobatą: „Nie możesz tak się ubrać”. Zapytałem: „Czemu nie?”. Odpowiedziała, że mam niedopasowane kolory ubrań. Często narzekała, że mam kłopoty z trafnym wyborem koloru koszul, spodni i skarpetek, ale tym razem była szczególnie krytyczna. Jestem samotnym ojcem, więc żeby skonsultować się z kimś dorosłym, pojechałem do najbliższego sklepu odzieżowego i zapytałem ekspedientkę, czy moje ubrania do siebie pasują. Powiedziała, że mam na sobie jasnozielone spodnie, jaskrawopomarańczową koszulę, a krawat brązowy. Popatrzyła na mnie wnikliwie i stwierdziła: „To nie może do siebie pasować”. Przez kilka następnych dni pytałem swoich współpracowników i przyjaciół, czy moje ubrania do siebie pasują. Usłyszałem od nich, że sądzili, iż mam „niepowtarzalny styl”. Udałem się do okulisty, który dał mi tego typu test ( ). Okazało się, że cierpię na daltonizm, nie różnicuję większości barw zielonych, brązowych i czerwonych. Na szczęście oprócz niedopasowanego ubrania nie wywołuje to większych problemów w moim codziennym życiu. Test Ishihary pozwala określić percepcję barw w oparciu o to, czy badany potrafi dostrzec liczby ukazujące się w okręgu kropek o różnych kolorach i różnej wielkości. (Źródło http://www.wellcome.ac.uk) Niektóre postaci deficytów barwnego widzenia występują bardzo rzadko, jak na przykład widzenie w szarościach (tylko odcienie czarnego i białego). Dotknięci tym deficytem widzenia mają tylko pręciki, co oznacza bardzo słabą ostrość widzenia. Najczęstszym dziedzicznym zaburzeniem związanym z chromosomem X jest ślepota na barwy czerwoną i zieloną (Birch, 2012). Około 8% mężczyzn pochodzenia europejskiego, 5% mężczyzn pochodzenia dalekowschodniego, 4% mężczyzn pochodzenia afrykańskiego i mniej niż 2% rdzennych mężczyzn amerykańskich, australijskich i polinezyjskich ma ten deficyt (Birch, 2012). Dla porównania jedynie około 0,4% kobiet o korzeniach europejskich ma to zaburzenie (Birch, 2012). Teoria trichromatyczna to nie jedyna istniejąca teoria — drugą znaczącą teorią widzenia barwnego jest tak zwana teoria procesów przeciwstawnych (ang. opponent-process theory ). Według tej teorii barwa jest zakodowana w parach przeciwnych: czarny – biały, żółty – niebieski i zielony – czerwony. Podstawowym założeniem jest to, że niektóre komórki układu wzrokowego są wzbudzane przez jeden z kolorów przeciwstawnych i hamowane przez drugi kolor z pary. Czyli komórki wzbudzane światłem o długości odpowiadającej kolorowi zielonemu będą hamowane przez światło czerwone i odwrotnie. Jedną z implikacji teorii przetwarzania przeciwstawnego jest to, że nie spostrzegamy koloru zielonkawoczerwonego i żółtawoniebieskiego. Inną implikacją jest fakt, że spostrzeganie prowadzi do powstawania powidoków negatywnych ( obrazów następczych ). Powidok (ang. afterimage ) opisuje kontynuację wrażenia wzrokowego po usunięciu bodźca. Na przykład gdy zerkniesz na Słońce, a następnie odwrócisz wzrok, nadal możesz widzieć plamę światła, choć bodziec (światło słoneczne) został usunięty. Gdy bodziec wiąże się z kolorem, pary kolorów zidentyfikowane w teorii procesów przeciwstawnych prowadzą do powstawania powidoków w negatywie. Możesz przetestować tę koncepcję za pomocą flagi, którą przedstawia . Wpatruj się w białą kropkę przez 30–60 sekund, a następnie przenieś wzrok na czystą kartkę białego papieru. Co widzisz? To jest właśnie powidok w negatywie. Stanowi on empiryczne potwierdzenie teorii procesów przeciwstawnych w widzeniu barwnym. Jednak te dwie teorie — teoria trichromatyczna i teoria procesów przeciwstawnych — nie wykluczają się wzajemnie. Badania wykazały, że dotyczą innych poziomów układu wzrokowego. W przypadku przetwarzania wzrokowego na siatkówce zastosowanie ma teoria trzech barw: czopki reagują na trzy różne długości fal świetlnych, które odpowiadają kolorom: czerwonemu, niebieskiemu i zielonemu. Ale gdy sygnał przemieści się poza siatkówkę i jest w drodze do mózgu, komórki reagują w sposób zgodny z teorią procesów przeciwstawnych (Land, 1959; Kaiser, 1997). Ten film opisuje widzenie barwne bardziej szczegółowo. Postrzeganie głębi Nasza zdolność do postrzegania zależności przestrzennych w przestrzeni trójwymiarowej (3D) to tak zwane postrzeganie głębi (ang. depth perception ). Dzięki postrzeganiu głębi możemy określić położenie przedmiotów jako pojawiających się przed lub za innymi elementami, powyżej, poniżej lub obok innych elementów. Nasz świat jest trójwymiarowy, więc logiczne jest, że nasza psychiczna reprezentacja świata ma właściwości trójwymiarowe. Wykorzystujemy różne wskazówki w danej scenie wzrokowej, aby określić nasze poczucie głębi. Niektóre z tych wskazówek to dwuoczne wskazówki (ang. binocular cue ), oparte na wykorzystaniu obojga oczu. Przykładem takiej wskazówki dwuocznej jest rozbieżność w widzeniu dwuocznym ( widzenie stereoskopowe , binokularne ) (ang. binocular disparity ), czyli nieco inny obraz świata odbierany przez każde z naszych oczu. Aby doświadczyć tej różnicy w obrazie, możesz wykonać proste ćwiczenie: wyciągnij przed siebie rękę, wyprostuj jeden z palców i skup na nim wzrok. Teraz, nie ruszając głową, zamknij lewe oko, potem je otwórz i zamknij prawe oko, nie ruszając głową. Zauważysz, że palec jakby przesuwa się, gdy zmieniasz oko, którym patrzysz, właśnie dlatego, że każde oko widzi go trochę inaczej. Na tej samej zasadzie działają filmy 3D: specjalne okulary pozwalają, aby dwa trochę różniące się od siebie obrazy były widziane niezależnie przez lewe i prawe oko. Gdy oglądasz film i twój mózg przetwarza te informacje, masz wrażenie, że w twoją stronę biegnie zwierzę lub osoba. Choć aby doświadczyć głębi w trójwymiarowym świecie, polegamy na wskazówkach obuocznych, możemy też postrzegać głębię na obrazach wyświetlonych na płaskim ekranie 2D. Przypomnij sobie widziane obrazy i zdjęcia, Wychwytujesz głębię na tych obrazach, choć bodziec wzrokowy jest dwuwymiarowy. W trakcie tego procesu polegamy na wielu wskazówkach jednoocznych (ang. monocular cues ), czyli takich, które wymagają użycia tylko jednego oka. Jeśli uważasz, że nie można dostrzec głębi tylko jednym okiem, zauważ, że nie wpadasz na przedmioty, gdy idziesz, patrząc jednym okiem — tak naprawdę wskazówek jednoocznych jest więcej niż obuocznych. Przykładem wskazówki jednoocznej jest to, co nazywamy perspektywą linearną. Perspektywa linearna ( zbieżna ) (ang. linear perspective ) dotyczy faktu, że postrzegamy głębię, gdy widzimy dwie równoległe linie, które zdają się zbiegać na obrazie ( ). Inne jednooczne wskazówki dotyczące głębi to częściowe nałożenie przedmiotów, ich względna wielkość i bliskość horyzontu. Na dwuwymiarowych obrazach, takich jak powyższy, postrzegamy głębię za pośrednictwem wskazówek jednoocznych, na przykład perspektywy linearnej, gdzie równoległe linie zbiegają się, tak samo jak droga zwęża się w oddali. (Źródło: Marc Dalmulder). Ślepota stereoskopowa Bruce Bridgeman urodził się z ekstremalnym przypadkiem leniwego oka, co doprowadziło u niego do ślepoty stereo, czyli niemożności reagowania na wskazówki obuoczne związane z głębią. Musiał polegać wyłącznie na wskazówkach jednoocznych, ale przez większość życia nie rozumiał trójwymiarowego charakteru świata wokół siebie. Wszystko zmieniło się pewnej nocy w 2012 roku, kiedy oglądał z żoną film. Film, który oglądali małżonkowie, był zrealizowany w technologii 3D, a Bruce, choć uważał to za stratę pieniędzy, zapłacił za okulary 3D, gdy kupował swój bilet. Gdy tylko film się zaczął, Bruce włożył okulary i doświadczył czegoś zupełnie nowego. Po raz pierwszy w życiu dostrzegł pełną głębię świata wokół siebie. Co ciekawe, zdolność do postrzegania głębi pozostała także po wyjściu z kina. W naszym układzie nerwowym są komórki, które reagują na obuoczne wskazówki związane z głębią. Zwykle dla ich przetrwania konieczna jest aktywacja na wczesnym etapie rozwoju, więc specjaliści znający przypadek Bruce'a (oraz innych osób podobnych do niego) przyjmują, że na jakimś etapie rozwoju Bruce musiał doświadczyć przynajmniej przez jakiś czas widzenia obuocznego. To wystarczyło, aby komórki reagujące na wskazówki obuoczne przetrwały w układzie wzrokowym. Tajemnicą pozostaje, dlaczego potrzeba było prawie 70 lat, aby doszło do ich aktywacji u Bruce'a (Peck, 2012). Podsumowanie Fale świetlne przechodzą przez rogówkę i wnikają do oka przez źrenicę. Soczewka oka skupia światło tak, aby obraz został zogniskowany w obszarze siatkówki zwanym plamką żółtą. Plamka żółta zawiera czopki, które zapewniają wysoki poziom ostrości widzenia i najlepiej działają w warunkach dobrego oświetlenia. Pręciki znajdują się w całej siatkówce i działają najlepiej w warunkach słabego oświetlenia. Informacje wzrokowe opuszczają oko przez nerw wzrokowy. Informacje z każdego pola widzenia są przesyłane do przeciwnej strony mózgu w skrzyżowaniu wzrokowym. Przechodzą następnie przez liczne obszary w mózgu, docierając ostatecznie do płata potylicznego, gdzie rozpoczyna się ich przetwarzanie. Postrzeganie barw opisują dwie teorie. Teoria trichromatyczna zakłada, że trzy różne grupy czopków są dostrojone do nieco innych długości fal świetlnych i że to kombinacja aktywności tych rodzajów czopków prowadzi do widzenia przez nas kolorów. Teoria procesów przeciwstawnych w widzeniu barwnym zakłada, że kolor jest przetwarzany w parach przeciwstawnych i daje efekt powidoków negatywnych. Głębię postrzegamy dzięki kombinacji wskazówek obuocznych i jednoocznych. Pytania sprawdzające ________ to niewielkie wgłębienie w siatkówce, które zawiera czopki. Skrzyżowanie wzrokowe Nerw wzrokowy Plamka żółta Tęczówka C ________ pracują najlepiej w warunkach dobrego oświetlenia. Czopki Pręciki Zwojowe komórki siatkówki Bruzdy kory wzrokowej A ________ wskazówki głębi wymagają użycia obojga oczu. Jednooczne Obuoczne Perspektywa linearna Akomodacyjne B Jeśli będziesz wpatrywać się w zieloną kropkę przez stosunkowo długi czas, a następnie przeniesiesz wzrok na biały ekran, zobaczysz negatywny powidok w kolorze ________. niebieskim żółtym czarnym czerwonym D Myśl krytycznie Porównaj dwie teorie postrzegania barw. Czy całkowicie się od siebie różnią? Teoria trichromatyczna i teoria procesów przeciwstawnych nie wykluczają się wzajemnie. Badania pokazują, że dotyczą różnych poziomów układu nerwowego. W przypadku przetwarzania wzrokowego na siatkówce zastosowanie ma teoria trzech barw: czopki reagują na trzy różne długości fal świetlnych, odpowiadające kolorom czerwonemu, zielonemu i niebieskiemu. Ale gdy sygnał wyjdzie poza siatkówkę i jest w drodze do mózgu, komórki reagują zgodnie z teorią procesów przeciwstawnych. Kolor nie jest fizyczną właściwością środowiska. Jak sądzisz, jaką funkcję pełni widzenie barwne (jeśli ma jakąś funkcję)? Widzenie barwne prawdopodobnie ma wiele celów adaptacyjnych. Jedna z popularnych hipotez sugeruje, że widzenie barwne pozwalało naszym przodkom łatwiej odróżnić zgniłe owoce i warzywa od świeżych. Pytanie do pracy własnej Przyjrzyj się swoim zdjęciom lub innym obrazom. Czy znajdziesz na nich przykłady perspektywy linearnej jako potencjalnej wskazówki głębi? powidok ( obraz następczy ) (ang. afterimage ) przedłużenie wrażenia wzrokowego po zaniknięciu bodźca wskazówka dwuoczna (ang. binocular cue ) wskazówka głębi zależna od stosowania obu oczu rozbieżność w widzeniu dwuocznym ( widzenie stereoskopowe , binokularne ) (ang. binocular disparity ) rejestrowanie nieco innego obrazu przez każde oko, spowodowane rozmieszczeniem oczu w czaszce plamka ślepa (ang. blind spot ) punkt zbiegania się nerwów w siatkówce, który nie rejestruje obrazu czopek (ang. cone ) fotoreceptor wyspecjalizowany do wykrywania koloru, najlepiej działa w warunkach jasnego światła rogówka (ang. cornea ) przezroczysta powłoka na oku postrzeganie głębi (ang. depth perception ) zdolność postrzegania głębi plamka żółta (ang. fovea ) małe wgłębienie w siatkówce zawierające czopki tęczówka (ang. iris ) barwna część błony gałki ocznej soczewka (ang. lens ) zakrzywiona, przezroczysta część oka, która skupia wpadające do oka światło perspektywa linearna ( zbieżna ) (ang. linear perspective ) postrzeganie głębi płaskiego obrazu, gdy dwie linie równoległe wydają się zbiegać wskazówka jednooczna (ang. monocular cue) wskazówka głębi wymagająca tylko jednego oka teoria procesów przeciwstawnych (ang. opponent-process theory) kolor jest kodowany w parach przeciwstawnych: czarno-biały, żółto-niebieski i czerwono-zielony skrzyżowanie wzrokowe (ang. optic chiasm ) miejsce w kształcie litery X, które znajduje się tuż poniżej powierzchni brzusznej mózgu; to połączenie nerwów wzrokowych z obojga oczu i oddzielenie informacji z danej strony pola widzenia i przesłanie jej do przeciwnej strony mózgu nerw wzrokowy (ang. optic nerve ) przenosi informacje wzrokowe z siatkówki do mózgu fotoreceptor (ang. photoreceptor ) komórka czuła na światło źrenica (ang. pupil ) mały otwór okalany przez tęczówkę oka, przez który przechodzi światło siatkówka (ang. retina ) wrażliwa na światło wyściółka oka pręcik ( komórka pręcikonośna ) (ang. rod ) fotoreceptor wyspecjalizowany do rejestrowania słabych bodźców świetlnych teoria trzech barw (ang. trichromatic theory of color vision ) widzenie kolorów jest możliwe dzięki aktywności trzech rodzajów czopków wrażliwych na fale światła czerwonego, niebieskiego i zielonego

Social Sciences