Zintuiglijke scherpte is de nauwkeurigheid waarmee een stimulus kan worden gelokaliseerd. De mate waarin varieert tussen gebieden van het lichaam, afhankelijk van de functie, bijvoorbeeld, de vingertoppen vereisen een grotere sensorische scherpte dan de onderarm.
Dit wordt bepaald door 3 dingen: laterale remming van het centrale zenuwstelsel (CZS), tweepuntsdiscriminatie, en synaptische convergentie en divergentie.
Laterale remming
Laterale remming is het vermogen van aangeslagen neuronen om de activiteit van naburige neuronen te remmen. Hierdoor wordt de verspreiding van neuronale activiteit naar lateraal voorkomen. Bijgevolg bestaat er een verhoogd contrast in excitatie tussen naburige neuronen, wat een betere zintuiglijke scherpte mogelijk maakt.
Zijdelingse remming is een sleutelcomponent van zintuiglijke verwerking, maar is het belangrijkst bij visuele verwerking, omdat het helpt het contrast te verhogen en de perceptie van randen te verbeteren. Laterale remming is ook belangrijk bij de verwerking van fijne aanrakingen, omdat de versterkte verschillen in neuronale activiteit een persoon in staat stellen om het gebied dat wordt aangeraakt beter te lokaliseren.
Fig 1 – Diagram dat het proces van laterale remming laat zien. Alle drie de neuronen worden gestimuleerd, maar in dit geval wordt neuron B het meest gestimuleerd en stuurt daardoor remmende signalen naar de neuronen A en C.Tweepuntsdiscriminatie
Tweepuntsdiscriminatie is het vermogen om onderscheid te maken tussen twee punten die de huid aanraken. Het beschrijft dus de minimale afstand die nodig is tussen twee gelijktijdig toegepaste prikkels om te worden geregistreerd. Deze afstand varieert naargelang van het deel van het lichaam dat wordt getest. Bijvoorbeeld, in de vingertoppen, de minimale afstand die nodig is om dit fenomeen te bereiken is kleiner dan de afstand die nodig is verder op de arm.
Twee factoren bepalen tweepuntsdiscriminatie: dichtheid van sensorische receptoren, en grootte van neuronale receptieve velden. Hoe hoger het aantal zintuiglijke receptoren in een gebied, hoe nauwkeuriger de zintuiglijke waarneming van het gebied. Vingertoppen hebben 3-4 keer meer dichtheid van sensorische receptoren dan de hand.
Elk neuron heeft een specifieke sensorische ruimte die, indien gesimuleerd, zal resulteren in de activering van dat specifieke neuron. Deze ruimte staat bekend als het receptieve veld van dat neuron. Het receptieve veld varieert in grootte. Hoe groter het receptieve veld is, hoe groter het gebied is waarin het veranderingen waarneemt, maar ook hoe minder nauwkeurig de waarneming is, en omgekeerd. Gebieden met de meest gevoelige tweepuntsdiscriminatie moeten dus een hoge dichtheid van receptoren met kleine receptieve velden hebben. Receptieve velden kunnen elkaar overlappen, wat ook resulteert in een verminderde precisie van waarneming.
Fig 2 – Diagram met de tweepuntsdiscriminatieafstand van verschillende delen van het lichaam.Synaptische convergentie en divergentie
Synaptische convergentie is wanneer verschillende neuronen van de eerste orde convergeren naar één neuron van de tweede orde. Het resulteert in een verminderde scherpte omdat een signaal van meerdere receptoren convergeert op één neuron. Dit proces verhoogt echter ook de algehele gevoeligheid voor stimulatie, omdat activering van meerdere receptoren het tweede-orde-neuron kan activeren.
Synaptische divergentie houdt in dat één eerste-orde-neuron meerdere tweede-orde-neuronen stimuleert. Het maakt een nauwkeuriger waarnemingsgevoel mogelijk door het signaal van één receptor of gebied te versterken.
Clinische relevantie – Testen van tweepuntsdiscriminatie
Tweepuntsdiscriminatie wordt vaak getest tijdens een neurologisch onderzoek om de tactiele perceptie te beoordelen. De test moet worden uitgevoerd met gesloten ogen om interferentie van visuele prikkels te voorkomen.
Een schuifmaat, of een aangepaste paperclip, moet worden gebruikt en de patiënt moet worden gevraagd om bij aanraking aan te geven of hij één of twee punten voelt. De kleinste afstand tussen twee punten die nog resulteert in de perceptie van twee stimuli wordt genoteerd als de tweepuntsdrempel.
De tweepuntsdrempel kan worden verlaagd door schade aan een perifere zenuw of schade aan de Dorsale Column-Medial Lemniscal pathway.