Smyslová ostrost vyjadřuje, jak přesně lze podnět lokalizovat. Její stupeň se liší mezi jednotlivými částmi těla v závislosti na funkci, například konečky prstů vyžadují větší smyslovou ostrost než předloktí.
To je dáno třemi věcmi: laterální inhibicí centrální nervové soustavy (CNS), dvoubodovou diskriminací a synaptickou konvergencí a divergencí.
Laterální inhibice
Laterální inhibice je schopnost excitovaných neuronů inhibovat aktivitu sousedních neuronů. Tím zabraňuje šíření neuronální aktivity do stran. V důsledku toho existuje zvýšený kontrast v excitaci mezi sousedními neurony, což umožňuje lepší smyslovou ostrost.
Ačkoli je laterální inhibice klíčovou složkou smyslového zpracování, je nejdůležitější při zpracování zraku, protože pomáhá zvýšit kontrast a zlepšit vnímání hran. Laterální inhibice je důležitá také při zpracování jemného hmatu, protože zesílené rozdíly v aktivitě neuronů umožňují člověku lépe určit oblast, které se dotýká.
Obr. 1 – Schéma znázorňující proces laterální inhibice. Všechny tři neurony jsou stimulovány, v tomto případě je však nejvíce stimulován neuron B, který tak vysílá inhibiční signály k neuronům A a C.Dvoubodová diskriminace
Dvoubodová diskriminace je schopnost rozlišit dva body dotýkající se kůže. Popisuje tedy minimální vzdálenost, která je nutná mezi dvěma současně aplikovanými podněty, aby byly zaregistrovány. Tato vzdálenost má tendenci se měnit v závislosti na tom, kterou část těla testujeme. Například u konečků prstů je minimální vzdálenost potřebná k dosažení tohoto jevu menší než vzdálenost potřebná dále na paži.
Dva faktory určují dvoubodovou diskriminaci: hustota senzorických receptorů a velikost receptivních polí neuronů. Čím vyšší je počet smyslových receptorů v dané oblasti, tím přesnější je smyslové vnímání této oblasti. Konečky prstů mají 3-4krát větší hustotu smyslových receptorů než ruka.
Každý neuron má specifický smyslový prostor, jehož simulace vede k aktivaci daného neuronu. Tento prostor se nazývá receptivní pole daného neuronu. Receptivní pole má různou velikost. Čím větší je receptivní pole, tím větší je oblast, ve které detekuje změny, ale také méně přesné vnímání, a naopak. Proto by oblasti s nejcitlivější dvoubodovou diskriminací měly mít vysokou hustotu receptorů s malým receptivním polem. Receptivní pole se mohou překrývat, což má rovněž za následek sníženou přesnost vnímání.
Obr. 2 – Diagram znázorňující vzdálenost dvoubodové diskriminace v různých částech těla.Synaptická konvergence a divergence
Synaptická konvergence nastává, když se několik neuronů prvního řádu sbíhá na jeden neuron druhého řádu. To má za následek snížení ostrosti, protože signál z více receptorů se sbíhá na jeden neuron. Tento proces však také zvyšuje celkovou citlivost na stimulaci, protože aktivace více receptorů může aktivovat neuron druhého řádu.
Synaptická divergence zahrnuje stimulaci jednoho neuronu prvního řádu několika neurony druhého řádu. Umožňuje přesnější vnímání díky zesílení signálu z jednoho receptoru nebo oblasti.
Klinický význam – testování dvoubodové diskriminace
Dvoubodová diskriminace se často testuje v rámci neurologického vyšetření k posouzení taktilního vnímání. Mělo by být prováděno se zavřenýma očima pacienta, aby nedocházelo k interferenci se zrakovými podněty.
Mělo by být použito měřítko nebo přetvořená kancelářská sponka a pacient by měl být požádán, aby při dotyku sdělil, zda cítí jeden nebo dva body. Nejmenší vzdálenost mezi dvěma body, která ještě vede k vnímání dvou podnětů, se zaznamená jako dvoubodový práh.
Dvoubodový práh může být snížen buď poškozením periferního nervu, nebo poškozením dorzálního sloupce a mediální lemniskové dráhy.