Bardzo dobra ostrość sensoryczna jest tym, jak dokładnie można zlokalizować bodziec. Jej stopień różni się w różnych obszarach ciała w zależności od funkcji, na przykład opuszki palców wymagają większej ostrości sensorycznej niż przedramię.
Jest ona określana przez 3 rzeczy: boczne hamowanie centralnego układu nerwowego (OUN), dyskryminację dwupunktową oraz zbieżność i rozbieżność synaptyczną.
Boczne hamowanie
Boczne hamowanie to zdolność pobudzonych neuronów do hamowania aktywności sąsiednich neuronów. To zapobiega rozprzestrzenianiu się aktywności neuronów na boki. W konsekwencji, istnieje zwiększony kontrast w pobudzeniu pomiędzy sąsiadującymi neuronami, co pozwala na lepszą ostrość sensoryczną.
Ale hamowanie boczne jest kluczowym elementem przetwarzania sensorycznego, jest ono najważniejsze w przetwarzaniu wizualnym, ponieważ pomaga zwiększyć kontrast i wzmocnić percepcję krawędzi. Hamowanie boczne jest również ważne przy przetwarzaniu delikatnego dotyku, ponieważ wzmocnione różnice w aktywności neuronów pozwalają osobie lepiej określić obszar, który jest dotykany.
Rys. 1 – Schemat demonstrujący proces hamowania bocznego. Wszystkie trzy neurony są stymulowane, jednak w tym przypadku neuron B jest stymulowany najbardziej i dlatego wysyła sygnały hamujące do neuronów A i C.Dyskryminacja dwupunktowa
Dyskryminacja dwupunktowa to zdolność rozróżniania dwóch punktów dotykających skóry. Opisuje więc minimalną odległość wymaganą pomiędzy dwoma jednocześnie aplikowanymi bodźcami, aby zostały one zarejestrowane. Odległość ta różni się w zależności od części ciała, którą badamy. Na przykład, w opuszkach palców, minimalna odległość wymagana do osiągnięcia tego zjawiska jest mniejsza niż odległość wymagana w dalszej części ramienia.
Dwa czynniki determinują dyskryminację dwupunktową: gęstość receptorów czuciowych oraz wielkość pól recepcyjnych neuronów. Im większa liczba receptorów czuciowych w danym regionie, tym dokładniejsze postrzeganie sensoryczne tego regionu. Opuszki palców mają 3-4 razy większą gęstość receptorów czuciowych niż dłoń.
Każdy neuron ma specyficzną przestrzeń czuciową, której symulacja spowoduje aktywację tego konkretnego neuronu. Przestrzeń ta jest znana jako pole receptywne tego neuronu. Pole receptywne ma różną wielkość. Im większe pole recepcyjne, tym większy obszar, w którym wykrywa zmiany, ale i mniejsza precyzja percepcji, i odwrotnie. Stąd obszary o największej czułości w dyskryminacji dwupunktowej powinny mieć dużą gęstość receptorów o małych polach recepcyjnych. Pola recepcyjne mogą zachodzić na siebie, co również skutkuje zmniejszoną precyzją percepcji.
Rys. 2 – Wykres przedstawiający odległość dyskryminacji dwupunktowej różnych części ciała.Zbieżność i dywergencja synaptyczna
Zbieżność synaptyczna występuje wtedy, gdy kilka neuronów pierwszego rzędu zbiega się do jednego neuronu drugiego rzędu. Powoduje to zmniejszenie ostrości widzenia, ponieważ sygnał z wielu receptorów zbiega się do jednego neuronu. Jednak proces ten zwiększa również ogólną wrażliwość na stymulację, ponieważ aktywacja wielu receptorów może aktywować neuron drugiego rzędu.
Dywergencja synaptyczna polega na tym, że jeden neuron pierwszego rzędu stymuluje kilka neuronów drugiego rzędu. Pozwala to na bardziej precyzyjne odczuwanie percepcji poprzez wzmocnienie sygnału z pojedynczego receptora lub obszaru.
Relewantność kliniczna – badanie dyskryminacji dwupunktowej
Dyskryminacja dwupunktowa jest często badana w ramach badania neurologicznego w celu oceny percepcji dotykowej. Powinno być ono przeprowadzane przy zamkniętych oczach pacjenta, aby zapobiec interferencji bodźców wzrokowych.
Należy użyć suwmiarki lub zmienionego kształtu spinacza i poprosić pacjenta, aby po dotknięciu poinformował, czy czuje jeden czy dwa punkty. Najmniejsza odległość między dwoma punktami, która nadal skutkuje percepcją dwóch bodźców, jest rejestrowana jako próg dwupunktowy.
Próg dwupunktowy może być obniżony albo przez uszkodzenie nerwu obwodowego, albo przez uszkodzenie drogi Kolumna grzbietowa – przyśrodkowa Lemniscal.