Sensorik (Subject) / Einführung + Fernsinne: Gesichts- und Gehörsinn (Lesson)

Uni Bonn SS'17

This lesson was created by melxying.

Learn lesson

This lesson is not released for learning.

back  |  next 1 / 1

• Definition von Sensorik Wahrnehmung, Beschreibung & Bewertung von Produkteigenschaften mit den 5 Sinnesorganen: Haut, Auge, Ohr, Nase & Mund
• Welche Bedeutung hat die Sensorik? Sensorische Qualität als Genußwert von Bedeutung, nicht nur Nährwert.  - Ausgewogene Ernährung nur akzeptiert, wenn sensorische Eigenschaften stimmen - Kaufentscheidung & Markterfolg werden durch sensorische Eigenschaften beeinflusst 
• Organoleptik vs. Wissenschaftlich-analytische Sensorik Organoleptik: „gefühlsmäßige“ Geruchs- & Geschmacksprüfung  Nur bedingt reproduzierbar  Statistisch nicht gesichert  Wissenschaftlich-analytische Sensorik: Geschultes Panel Objektivierung der Ergebnisse von Sinnesprüfungen Statistisch gesichert DIN-, ISO-Normen; Qualitätsprüfung der DLG*  (*Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft⇒ standardisierte Prüfverfahren IEL – Molekulare Lebensmitteltechnologie 
• Was sind die Einsatzgebiete der Sensorik? Unternehmen: Forschung & Entwicklung z. B Produktoptimierung Einkauf z. B Lieferanteauswahl Qualitätssicherung z. B Wareneingangskontrolle Marketing/ Marktforschung z. B Verbraucherakzeptenz Vertrieb sales  z. B Verkaufsargument Unternehmensübergreifend: Lebensmittelüberwachung Qualitätswettbewerb  z. B DLG Prämierung 
• Entstehung des sensorischen Gesamteindrucks: Welche Eindrücke gehen von LM aus? Die Summe der 5 Sinneseindrücke bestimmt die gesamtsensorische Wahrnehmung: Gustatorisch (Geschmack) Olfaktorisch (Geruch) *Haptisch/Taktil (Tastbares) Visuell (Aussehen) Auditiv (Geräusche)  Aktiv* / Passiv
• Reizen aus der Umwelt Chemische Reize  Physikalische Reize – Thermisch – Mechanisch – Elektromagnetisch 
• Wie werden Reizen aus der Umwelt detektiert? Durch Exterorezeptoren: Mechano-, Thermo-, Nozirezeptoren(Schmerzempfinden), etc.
• Wie wird Zuständen im internen Milieu des Körpers detektiert? Durch: a) Enterorezeptoren: Infos aus Bereich der inneren Organe  Mechano-, Chemo-, Nocirezeptoren, etc. b) Propriorezeptoren: Wahrnehmung räumlicher Lage & mechanischer Belastung  Muskel- & Skelettsystem  Muskelspindeln, Sehnenorgane, Mechanorezeptoren, etc.
• Wie werden Reize vermittelt? (Darstellung) a) Objektive Sinnesphysiologie: Reizaufnahme, Weiterleitung, Verarbeitung ZNSUmwelt    ↓ - Interaktion mit Sinnesorganen adäquate Reize     ↓ - Spezifische Rezeptoren Transduktion = Umwandlung in bioelektrische Signale    ↓Rezeptorpotential     ↓Aktionspotential     ↓Integration in ZNS     ↓ - Verarbeitung in der entsprechenden Gehirnregion b) Subjektive " : Weiterverarbeitung im Gehirn zu Empfindungen & Wahrnehmungen     ↓Sinneseindrücke = Elemente der Empfindung genannt z. B. „Ich sehe eine rote Flüssigkeit“     ↓Führen zu Wahrnehmungen = Interpretation, z. B. „Im Glas ist Kirschsaft“ 
• Was versteht man unter Gesichtssinn? Gesichtssinn: Fernsinn  Sinnesorgan: – Auge mit Sehnerv  – Sehzentrum im Gehirn  Visuelle Sinneseindrücke = die Gesamtheit aller mit dem Auge wahrnehbaren Merkmale: – Farbe: Helligkeit, Farbton, Sättigung – Form & Struktur
• Bestandteile des Außenohres und ihre Funktion 1. Ohrmuschel: Trichterwirkung zur Aufnahme & Weiterleitungvon Schallwellen  Mit Haut überzogener Ohrknorpel  2. Gehörgang: Weiterleitung von Schallreizen ans Trommelfell Knöcherne & knorpelige Strukturen  Ausgekleidet mit Haut-, Haar- & Drüsenzellen  3. Trommelfell: Trennt Gehörgang von Mittelohrhöhle  grauweiß, undurchlässig  Unter Spannung 
• Bestandteile des Mittelohres und ihre Funktion Mittelohr: Zum Mittelohr gehören das Trommelfell & die Paukenhöhle, mit den darin befindlichen 3 Gehörknöchelchen.    → findet die Verstärkung & Übertragung des Schalls zur Hörschnecke statt. Mit Luft gefüllt & einer Schleimhaut ausgekleidet.     → Akustische Resonanzräume  Über die Ohrtrompete ist das Mittelohr mit dem Rachenraum verbunden.    → Belüftung & Druckausgleich  3 Gehörknöchelchen: Hammer, Amboss, Steigbügel    → Übertragung der Schallwellen von Trommelfell auf Innenohr
• Bestandteile des Innenohr und ihre Funktion Innenohr: Es besteht aus der Hörschnecke (lat.: Cochlea) & dem Gleichgewichtsorgan. Hörorgan: Schnecke (Cochlea) → dient der Schallwahrnehmung– Besteht in ihrem Inneren aus 3 Röhren:   i) Scala vestibuli (Vorhofgang)   ii) Scala media (Ductus cochlearis)  = liegt das Corti-Organ   iii) Scala tympani (Paukengang) – Im Corti-Organ findet die eigentliche Umwandung der Schallreize in Nervenimpulse.  Corti-Organ: – sitzt die Basilarmembran darauf.– bedeckt von Tektorial-membran.– Enthält Haarzellen (Rezeptoren) 1. Durch die Schallsignale werden die Basilarmembran & die Tektorialmembran gegeneinander verschoben.2. Diese Bewegung stimuliert die äußeren Haarzellen zu einer aktiven Längenänderung, welche die Schwingung der Basilarmembran verstärkt3. Erst dadurch kommt es zur Stimulierung der inneren Haarzellen, die zur eigentlichen Reizwahrnehmung dienen.4. Nervenimpulse werden über den Hörnerv zum ZNS geschickt.      
• Geräusche als Qualitätsparameter von LM Geräusche als Qualitätsparameter: Gehörsinn große Bedeutung beim Verzehr von Lebensmitteln Akustische Eindrücke lassen auf Qualität schließen  Prüfung auf Bissfestigkeit & Kaufähigkeit von LM  Beurteilung von Texturattributen: knackig, knusprig, krachend  Intensität & Dauer der Geräusche von Relevanz 
• Welche Bedeutung hat das Gesichtssinn für Sensorik? Bedeutung des Gesichtssinnes Bei Kaufentscheidungen/sensorischen Prüfungen:→ Erste Wahrnehmung eines Lebensmittels über das Auge  Erscheinungsbild (Farbe, Form, Struktur):→ Erste Entscheidung über Akzeptanz od. Ablehnung  Qualität, Frische, Konzentrationsunterschiede von Bestandteilen  Assoziationen beruhen auch auf Emotionen & Erwartungen Intuitive Verknüpfung der Farbe mit weiteren sensorischen Eigenschaften → VISUELLES FLAVOURz. B. Grün-gelbe Erdbeere􏰁unreif􏰁sauer/adstringierend 
• Welche Auswirkung hat das Gesichtssinn für Sensorik? Auswirkung des Gesichtssinnes: Irreführung des Geschmackssinns z. B. Geschmack rot gefärbter Zitronenlimonade würde als Kirsche wahrgenommen Steigerung der Verzehrsmenge:z. B. Mehr Smarties/Gummibärchen verzehrt wenn in mehreren Farben angeboten Beim Merkmal Aussehen sind auch Form & Menge relevant für sensorische Fragestellungen:– Sieht die gleiche Menge in unterschiedlichen Verpackungsformen mehr od. weniger aus? – Zerkleinerungsgrad Einfluss auf Mengenwahrnehmung?   → Fein geschnittene Karotten werden mengenmäßig überschätzt– Form kann Ekelempfinden auslösen   → Schokopudding in Hundekotform wird abgelehnt.
• Fotorezeptoren des Auges (auf zellulärer Ebene) Fotorezeptoren:  Stäbchen & Zapfen der Netzhaut  1. Stäbchen: Zahl: rel. groß ∼120 Mio Fotopigment: Rhodopsin  Funktion: Dämmerungssehen, Hell-Dunkel-Sehen  Empfindlich (geringe Lichtintensität nötig)  Absorptionsmaxima: 500 nm  2. Zapfen: Zahl: kleiner ∼6 Mio Fotopigment: L-, M-, S-Iodopsin  Funktion: Tages- & Farbsehen  UNempfindlicher Absorptionsmaxima: 590 nm (rot, L) 540 nm (grün, M) 440 nm (blau, S) 
• Was versteht man unter Sehpigment? (molekularer Ebene) Sehpigment = besteht aus einem Protein (Opsin) sowie einem Chromophor. = Opsin + Chromophor  Opsin = bezeichnet den Protein-anteil.⇒ G-Protein-gekoppelter Rezeptor     → Signalweiterleitung/Transduktion über GTP-bindendes Protein Chromophor = bezeichnet jener Anteil eines Farbstoffs (molecule) od. eines Pigments, der dessen Farbigkeit erst möglich macht.⇒ 11-cis-Retinal (Vorstufe: Vit. A = all-trans-Retinol)  Sehpigmente (Mensch): Rhodopsin (Stäbchen) = Skotopsin + 11-cis-Retinal  Iodopsin (Zapfen) =  S-, M-, L-Photopsin + 11-cis-Retinal  
• Der Sehvorgang: Signaltransduktion  Signaltransduktion: (Beteiligung von Signalstoffen & Proteinen) 1)  Konfigurations-änderung 11-cis-Retinal 2)  Konformitäts-änderung Opsin 3)  Aktivierung G-Protein 4)  Enzymaktivierung 5)  Hyperpolarisation der Zelle 6)  Umwandlung Licht in elektrisches Signal →Weiterleitung an Gehirn 
• Der Sehvorgang: Allgemein Der Sehvorgang: Licht bestimmter Wellenlänge wird von Gegenstand reflektiert  Blende (Iris) reguliert Lichteinfall  Linse bündelt Lichtstrahlen  Verkleinertes, kopfüber stehendes Bild auf Retina  Reizaufnahme über Rezeptoren (Stäbchen & Zapfen)  Signalweiterleitung über Sehnerv zum Gehirn 
• Der Sehvorgang: Im Dunkeln Im Dunkeln: Fällt wenig Licht auf die Lichtsinneszellen,  weisen diese eine hohe cGMP-Konzentration auf.  cGMP-gesteuerter Ionenkanal ist geöffnet durch Bindung von freiem cGMP  Transport von Kationen IN Zelle durch Ionenkanal  Membran ist depolarisiert  Ausschüttung des inhibitorischen Neurotransmitters Glutamat 
• Der Sehvorgang: Bei Lichtreiz Bei Lichtreiz:  Licht wird von Rhodopsin (= Skotopsin + 11-cis-Retinal) absorbiert 􏰁⇒ Isomerisierung von 11-cis-Retinal zu → all-trans-Retinal Konformationsänderung des Rhodopsins Aktiviertes Rhodopsin bindet an das G-Protein Transducin Austausch GDP gegen GTP Aktivierung des Transducins Durch Transducin Aktivierung der cGMP-Phospho-di-esterase  Phosphodiesterasen (Enzyme) hydrolysieren cGMP zu GMP.⇒ 􏰁freies cGMP sinkt Aufgrund sinkenden cGMP-Spiegels schließen sich 􏰁die 􏰁Ionenkanäle ⇒ kein Einstrom von Kationen &     gleichzeitig ständig Rausströmen von Kationen aus der Zelle Änderung des Membranpotentials (Hyperpolarisation der Zelle) ⇒ Glutamatausschüttung wird reduziert  Hyperpolarisation reduziert Freisetzung des inhibitorischen Transmitters Glutamat Signalisiert Folgezellen, dass Stimulation mit Licht stattgefunden hat. (⇒ 􏰁je stärker Reiz, desto weniger Glutamat gelangt zu nachgeschalteten Zellen)
• Der Sehvorgang: Weiterleitung zum Gehirn Weiterleitung zum Gehirn: Verarbeitung der visuellen Information beginnt bereits in Retina durch komplexe Verschaltung der Rezeptoren über verschiedene Nervenzellen. Lichtreiz􏰁􏰁􏰁 → Glutamatausschüttung ↓􏰁 → Depolarisation der Ganglienzellen → 􏰁Ausbildung des Aktionspotentials → Weiterleitung zum Gehirn
• Wie kann es zu optischen Täuschungen kommen?  wenn z.B. Informationen verloren gehen oder welche hinzugedacht werden 
• Der Sehvorgang: Farbigkeit, Trichromatische Theorie Farbigkeit: Wahrnehmung elektromagnetischer Strahlung  Spektrum des sichtbaren Lichts : 380 – 780 nm  Trichromatische Theorie: Theorie zur Farbwahrnehmung  = erklärt additive & subtraktive Farbmischung  Trichromatisches Sehen durch die 3 Zapfen-typen:– Unterschiedlich empfindlich auf Licht verschiedener Wellenlängen    i) S-Typ: Absorption im blauen Bereich    ii) M-Typ: Absorption im grünen Bereich    iii) L-Typ: Absorption im gelben & roten Bereich– Unterschiedliche Anregung der 3 Zapfentypen􏰁     z. B. 400 nm → Regt nur „Blau“-Zapfen an (violett)             420 nm → Blaurezeptor stark, Rest schwach             Gleiche Erregung aller Zapfen 􏰁→ Weiß – Überlagerung (Addition) der Wellenlängenbereiche = „Mischen“ erfolgt im Auge & Gehirn    z. B. Rot + grün + blau = weiß            Rot + blau = magenta            Kein Licht = keine Anregung = schwarz  Oberfläche von Gegenständen: Metallisch wirkende Farben (Gold, Silber): – u.a. durch Oberflächenspiegelung – Gold = gelb mit Oberflächenspiegelung 
• Farbenfehlsichtigkeit: Auswahl von Prüfpersonen Kandidaten mit abweichendem Farbsehen ungeeignet : Überprüfen = Ishihara-Farbtafeln/ Farnsworth Munsell 100 Hue Color Vision Test od. während der Prüferschulung erkannt werden  Faktor Alter:– Fähigkeit der Unterscheidung von Gelbtönen sinkt ab 60 Jahren (Linse wird gelber) – 80-jährige: Unterscheidung im blau-grün-Bereich schlechter als im gelb-rot-Bereich 
• Additive und subtraktive Farbmischung Trichromatische Theorie: Farbwahrnehmung = erklärt additive & subtraktive Farbmischung: Jede andere Farbe lässt sich aus farbigem Licht der 3 Primärfarben (rot, blau, grün) mischen. Farbgebung von Gegenständen durch Reflexion von Licht, den man dann additiv wahrnimmt Gegenstand absorbiert vom einfallenden Licht einen Teil (= Wellenlängenbereich)􏰁 → Rest wird reflektiert 􏰁 ⇒ Farbwahrnehmung 
• Reiztransduktion in der Innenohr. Reiztransduktion: findet im Corti-Organ des Innenohrs statt Öffnen von Ionenkanälen in Membran der Rezeptoren Einstrom von Ca2+ in Rezeptor Depolarisation der Zelle Ausschüttung des Neurotransmitters Glutamat an Synapse Aktionspotential der afferenten Nervenzellen Weiterleitung der auditiven Reize über Nervus-acusticus zum auditorischen Cortex Lokalisation der Schallquelle wird berechnet Stör- & Nebengeräusche werden unterdrückt 
• Generelle Signaltransduktion: Generelle Signaltransduktion: Reiz führt über verschiedene Zwischenschritte dazu, dass Ionenkanäle geöffnet/geschlossen werden: → Zelle depolarisiert/hyperpolarisiert = Spannungsänderung → (i) Bei primären Sinneszellen:     Ausbildung Aktionspotential → Weiterleitung zum Gehirn → (ii) Bei sekundären Sinneszellen: Freisetzung von Neurotransmitter, dieser stellt „Reiz“ für nachgeschaltete Nervenzellen dar → Depolarisation → Aktionspotential → Gehirn 
• Hyperpolarisation & Depolarisation Hyperpolarisation Steigerung der Membranspannung an einer Sinnes-, Nerven- od. Muskelzelle über den Ruhewert, was bedeutet dass die Spannung zwischen der Innen- & Außenseite der Membran noch negativer wird. Die Hyperpolarisation erfolgt durch Aktivierung inhibitorischer Synapsen, durch das Öffnen od. Schließen bestimmter Ionenkanäle od. durch das Anlegen von Spannung geeigneter Polarität an die erregbare Membran. Depolarisation: Das Gegenteil der Hyperpol. Verminderung des Membranpotentials an einer Zellmembran, bei der das Potential im Zellinneren positiver wird.
• Hörgang/-prozess Hörgang:  Der Schall trifft auf das äußere Ohr, das von der Ohrmuschel & dem Gehörgang gebildet wird.  Der Shall wird dann durch den Gehörgang auf das Mittelohr geleitet Der Shall kommt nun am Trommelfell an & dies vibriert beim Aufprall der Schallwellen. Die Schallwellen werden durch die Bewegungen des Trommelfells an das Mittelohr geleitet. Im Mittelohr befinden sich 3 winzigen Gehörknöchelchen, die als Hammer, Amboss, Steigbügel bezeichnet werden.Diese bilden eine Brücke vom Trommelfell bis zum Eingang des Innerohrs. Durch ihre Wechselwirkung werden die Schallwellen weiter verstärkt, bevor sie völlstandig zum Innenohr durch das ovalen Fenster zugeleitet werden. Im Innenohr befindet sich die Schnecke, in der sich 3 Kanäle befinden, die mit einer Flüssigkeit gefüllt sind.  Der mittel liegende Kanal ist das eigentliche Hörorgan (Cortischen Organ) dessen Boden mit den Haarzellen bedeckt ist. Das ovale Fenster vibriert durch die Schwingungen der Schallwellen, wodurch sich die Flüssigkeit & die Haarzellen ebenfalls bewegen. Die Haarzellen verwandeln dann die Schwingungen in elektrische Impulse, die über den Hörnerv zum Gehirn gesendet werden. 
• Unterschiede Schallwellen 1. Lautstärke 􏰀= Amplitude: Je größer Amplitude, desto stärker vibriert Membran, desto stärker Auslenkung der Haarzellen. Transmitterausschüttung & Anzahl Aktionspotentiale steigen.  2. Tonhöhe􏰀 = Frequenz der Schwingungen (Ortsprinzip) Niedrige Frequenze = Tiefe Töne → Schwingungen der Basilarmembran weiter hinten in der Hörschnecke. Hohe Frequenze = Hohe Töne → maximale Schwingungen der Basilarmembran nahe des ovalen Fensters􏰀

back  |  next 1 / 1