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Aula teórica 03

Sistemas sensoriais e Psicologia

a) Sensação versus Percepção versus Cognição

b) Características do sistemas sensoriais e respostas

c) A visão

d) A audição

e) O tacto

f) Os sentidos químicos

Psicologia CognitivaPsicologia Cognitiva

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Sistemas sensoriaisSistemas sensoriais

Numa perspectiva evolucionista, os processos mentais desenvolveram-se nos organismos para permitir uma interacção eficaz com o meio ambiente complexo em que vivem (eficácia em termos de sobrevivência).

A interacção entre o organismo e o ambiente exterior dá-se através do tecido sensorial (órgãos dos sentidos).

Os processos de sensação e percepção correspondem a mecanismos básicos da Psicologia, pois é através deles que a informação ambiental chega à nossa mente.

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O estudo das sensações e das percepções confunde-se com a origem da Psicologia científica – foram estes os primeiros processos psicológicos a serem estudados experimentalmente pela Psicologia moderna (Weber, Fechner e Wundt).

Weber Fechner Wundt4

A pergunta que se pretende ver respondida é:

“Qual a cadeia de acontecimentos que leva um estímulo exterior a ser percebido e provocar uma sensação mental?”

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Fenómenosambientais

Estímulossensoriais

Excitação dos nervos sensoriais

Activação do SNC sensorial

Sensação

Percepção

Cognição

Níveis de processamento bioquímico

Níveis de processamento psicológico

Interacção com o tecido sensorial; estímulo é

qualquer forma de energia que excite os órgãos

sensoriais

Transdução(conversão da energia do

estímulo em impulsos nervosos)

Indivíduo dotado de capacidades de

processamento da informação e de

experiência

Condução de impulsos até ao sistema nervoso

central

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Sensação: processo primário de recolha de informação ambiental.

A energia do ambiente é codificada em sinais eléctricos (transdução) e vai activar as áreas sensoriais do córtex, gerando sensações.

Percepção: processo pelo qual o cérebro dá sentido àinformação recebida pelos órgãos dos sentidos.

Selecção, organização e interpretação das sensações.

Sensação versus Percepção

Distinção pouco clara e introduzida pela primeira vez por Thomas Reid (1785).

Cognição: processo que envolve a manipulação das percepções.

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Aula teórica 03




c) A visão

d) A audição

e) O tacto



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Os cinco sentidosOs cinco sentidos

As limitações da visão do senso-comum

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Tradicionalmente dizemos que existem cinco sentidos: visão, audição, tacto, paladar e olfacto.

Que erros esconde esta afirmação?

Os cinco sentidosOs cinco sentidos

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a) Sob o mesmo nome esconde-se mais de um sentido especializado. Por exemplo, no tacto podem distinguir-se sentidos relativos à pressão, àtemperatura, à dor...

b) Existem outros sentidos para além dos cinco tradicionais: propriocepção, equilíbrio, detecção do campo magnético da terra, de campos eléctricos, etc...

Os outros sentidosOs outros sentidos

Propriocepção: sentido da posição relativa de partes do corpo e utilizando na auto-regulação da postura.

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Modalidade sensorial: tipos de sensação (aquilo a que chamamos “sentidos”); modalidade sensorial corresponde a uma sensação que pode variar em intensidade mas que percebemos como homogénea. Por exemplo, a visão.

Órgãos sensoriais ou sensores: órgãos capazes de recolher a informação do mundo exterior e que contém células especiais – os receptores. Por exemplo, o olho.

Receptores: células sensoriais especializadas que convertem a energia ambiental em impulsos nervosos, que depois irá ser processada pelo SNC. Por exemplo, as células da retina convertem as ondas de luz em actividade neuronal. Ao conjunto dos receptores chama-se tecido sensorial.

Qualidade sensorial: aspectos da sensação que não correspondem a variações de quantidades. Por exemplo, no caso da visão, a luminosidade do estímulo é uma qualidade; na audição, o timbre de um instrumento musical é uma qualidade.

Quantidade sensorial: variações quantitativas (de intensidade) da sensação. No caso da visão, as variações de luminosidade.

Sistemas sensoriaisSistemas sensoriais

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1. Cada modalidade sensorial tem órgãos específicos, com receptores próprios, que convertem a energia ambiental em impulsos nervosos.

2. Os receptores respondem preferencialmente a uma forma específica de energia (cfr. doutrina novecentista das energias específicas dos nervos). Por exemplo, as células da retina reagem sobretudo à estimulação electromagnética e não às vibrações sonoras.

3. Cada sistema sensorial tem uma determinada parte do cérebro especializada para interpretar os impulsos nervosos que recebe dos receptores (a especificidade não está na energia nervosa mas sim nas áreas corticais sensoriais).

4. Os receptores sensoriais estão localizados em sítios particularmente expostos aos estímulos a que reagem. Por exemplo, os receptores do paladar encontram-se na cavidade bucal.

CaracterCaracteríísticas dos sistemas sensoriaissticas dos sistemas sensoriais

A - Os sistemas sensoriais são especializados.

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1. Para que ocorra sensação, é necessário que exista determinado nível estimulação dos órgãos dos sentidos. Cada sistema sensorial só irá responder provocando uma sensação se a intensidade de estimulação for superior a determinado nível (limiar absoluto de activação). Trata-se de um problema de quantidade sensorial. Por exemplo, existem ruídos ou níveis de luminosidade que não nos apercebemos por serem de intensidade muito reduzida.

2. Para que nos apercebamos de sensações diferentes, énecessário que exista uma diferença mínima entre os dois estímulos. Cada sistema sensorial só irá responder diferentemente se a diferença de intensidade da estimulação for superior a determinado nível (limiar de discriminação). Trata-se também de um problema de quantidade sensorial. Por exemplo, não conseguimos distinguir duas bebidas com diferente concentração de açúcar se a diferença entre elas não tiver determinado valor.


B - Os sistemas sensoriais têm limiares de activação.

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3. Os receptores sensoriais reagem apenas a uma determinada gama de estimulação. Trata-se de um problema de qualidade sensorial e não de quantidade. Por exemplo, os nossos olhos percebem radiação electromagnética com comprimento de onda entre os 350 e os 800 µm; não somos capazes de "ver" outras radiações que estão presentes no espectro electromagnético (raios X ou infravermelhos). No campo da audição, só detectamos sons com frequência entre 20 e 16 mil Hertz (a fala ocorre entre os 200 e os 3 000 Hz e a escala do piano entre os 30 e os 4 000 Hz); abaixo destes níveis, os sons são demasiadamente agudos ou graves para os ouvirmos, independentemente de serem feitos com maior ou menor intensidade.


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1. Quando estimulados continuamente, os receptores sensoriais deixam de reagir a essa estimulação (habituação), sóvoltando a reagir passado um período sem estimulação ou se a intensidade da estimulação aumentar.


C - Os sistemas sensoriais habituam-se.

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1. Diferentes espécies animais têm diferentes modalidades sensoriais.

2. Diferentes espécies animais são sensíveis a gamas de estimulação distintas das do ser humano. Existem uma série de mudanças energéticas ambientais que não nos damos conta delas (a não ser que utilizemos instrumentos artificiais); mas outros animais possuem células especializadas na detecção dessas variações energéticas a que nós somos insensíveis Por exemplo, as abelhas, são sensíveis aos ultravioletas ou a variações no campo eléctrico (peixes que vivem em águas lodosas) ou magnético terrestre (aves migratórias).


D - Os sistemas sensoriais variam marcadamente entre espécies.

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O mundo está repleto de variações energéticas que não estamos preparados para transformar em sinais nervosos e, consequentemente, para sentir.

Cada espécie vive num "mundo próprio" (conceito de Jakobvon Uexküll, 1864-1944) definido pelos limites das suas experiências sensoriais; estes mundos são impenetráveis às outras espécies (sobretudo as não aparentadas filogeneticamente).

Pode-se mostrar que os nossos órgãos dos sentidos detectam apenas as variações ambientais que terão sido importantes para a nossa sobrevivência enquanto mamíferos e primatas.

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DoceSalgado, etc

Botões gustativos

LínguaQuímicoPaladar

--Órgãos de Golgie fuso muscular

Músculos e tendões

MecânicoProprio-cepção

Diversas classificações

Neurónios olfactivos

Mucosa olfactiva

QuímicoOlfacto

FrioCalor

Corpúsculos de Krause e de

Ruffini

PeleTérmicoTempera-tura

- -Terminais nervosos livres subcutâneos

PeleMecânicoDor

- -Corpúsculos de Meissner, etc

PeleMecânico(compressão dos

receptores)

Tacto

TimbreAltura

Células ciliares (órgão de Corti)

OuvidoMecânico (ondas de pressão aérea)

Audição

CorLuminosidade

Cones e bastonetes

OlhoElectromagnético (ondas de luz)

Visão

Qualidades sensoriais

Receptores sensoriais

Órgão sensorial

EstímuloModalidade sensorial

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Em seguida, vão-se referir estruturas fisiológicas dos principais sistemas sensoriais.

O objectivo não é adquirir conhecimentos de anatomia e fisiologia mas compreender a diferença entre o processamento fisiológico dos estímulos e o seu processamento psicológico.

Conhecer a forma como a informação ambiental é recebida, transformada e transmitida ao cérebro, para dar lugar àpercepção da realidade, permite compreender melhor a metáfora da mente enquanto “processador de informação”.

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Aula teórica 03




c) A visão

d) A audição

e) O tacto



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O órgão sensorial: o olho

A visãoA visão

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O olhoO olho

A pupila regula a quantidade de luz que entra no olho através da abertura da íris(controlada pelos músculos ciliares). Os raios de luz vindos dos objectos que estão no nosso campo visual atravessam uma estrutura que é o cristalino (ou lente), que tem por função focar os raios de luz na retina (acomodação).

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Diversos problemas de visão podem surgir se forma do globo ocular dificultar a tarefa do cristalino em focar a imagem sobre a retina: miopia e hipermetropia.

O caso do astigmatismo é diferente pois resulta de irregularidades na curvatura da córnea, dificultando a convergência dos raios.

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O tecido sensorial: a retinaO tecido sensorial: a retina

A retina é camada que forra o interior do olho e que recebe os raios de luz e os converte em impulsos eléctricos, que, por sua vez, irão ser levados ao cérebro pelo nervo óptico.

A retina é formada pela expansão do nervo óptico e contém três camadas principais: a camada dos receptores (a mais externa), uma camada de associação e uma camada ganglionar (a mais interna).

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1 - Camada de receptores

2 - Camada de associação

3 - Camada ganglionar

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1. Receptores: células fotoreceptoras que convertem a energia da luz em impulsos nervosos (cones e bastonetes); essa conversão resulta de uma reacção química envolve a transformação dos pigmentos visuais;

2. Camada de associação: células bipolares ligam os cones e os bastonetes às células ganglionares;

3. Camada ganglionares: células ganglionares cujas as fibras (axónios) formam o início do nervo óptico que vai até ao cérebro.

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Os receptores sensoriaisOs receptores sensoriais

Os receptores visuais convertem a energia da luz em impulsos nervosos através de uma reacção química que envolve a transformação de pigmentos visuais (por exemplo, a rodopsina).

Existem dois tipos de receptores visuais, que têm reacções diferentes por possuírem diferentes pigmentos:

Bastonetes: não sensíveis àcor; funcionam melhor com pouca intensidade luminosa; especialmente sensíveis na detecção de movimentos na visão periférica.

Cones: sensíveis à cor; funcionam apenas em condições de luminosidade intensidade luminosa; concen-tram-se no centro da retina (fóvea). 28

Cones e bastonetesCones e bastonetes

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Cones e bastonetesCones e bastonetes

A fóvea (mácula) é uma zona da retina com cerca de 0,5 mm2 que contém apenas cones (os bastonetes abundam na periferia da fóvea). A acuidade visual é máxima quando as imagens estão focadas sobre a fóvea. A fóvea está alinhada com o centro da pupila, pelo que quando olhamos directamente um objecto a sua imagem é projectada sobre a fóvea.

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Duplicidade da visão

A existência de dois tipos de receptores originou a chamada “teoria da duplicidade da visão” que afirma que a visão é constituída por dois sistemas visuais separados (Max Schultze, 1860):

� a visão fotópica (sistema de visão adaptado à luz do dia, que permite visão a cores; os receptores sensoriais são os cones);

� a visão escotópica (sistema de visão adaptado àescuridão; os receptores sensoriais são os bastonetes).

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Duplicidade da visão

Animais que vivem no escuro apresentam apenas visão escotópica (mochos, por exemplo); animais diurnos apresentam apenas visão fotópica (por exemplo, pombos); animais que são activos de dia e de noite ou no crepúsculo, apresentam os dois tipos de visão (por exemplo, a espécie humana).

visão fotópica visão escotópicavisão mesotópica32

Via ópticaVia óptica

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Córtex visualCórtex visual

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Movimentos oculares

• Movimentos voluntáriosPermitem que os olhos se fixem em determinadas regiões do campo visual.

• Movimentos involuntários Sacadas e fixações: sacadas são movimentos muito rápidos (duram entre os 25 e os 100 ms). As fixações são pequenas pausas entre as sacadas; o olho extrai a informação durante as fixações.

Os músculos oculares garantem movimentos variados e de grande precisão, movendo-se os dois olhos em paralelo.

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Aula teórica 03




c) A visão

d) A audição

e) O tacto



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A audiçãoA audiçãoO órgão sensorial: o ouvido

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O ouvidoO ouvido

O ouvido organiza-se anatomicamente em três partes: o ouvido externo, o ouvido médio e o ouvido externo.

Ouvido externo

Ouvido médio

Ouvido interno

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O ouvido externoO ouvido externo

As ondas sonoras são captadas pelo pavilhão auricular e conduzidas através do canal auditivo até ao tímpano.

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O ouvido médioO ouvido médio

Martelo

As ondas sonoras fazem o tímpano vibrar e essa vibração étransmitida à cadeia de ossículos (martelo, bigorna e estribo). O estribo conduz essa vibração até ao ouvido interno. A Trompa de Eustáquio estabelece ligação entre o ouvido médio e a faringe.

Tímpano

Bigorna

Estribo

Trompa de Eustáquio

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O ouvido internoO ouvido interno

As vibrações são transmitidas à cóclea, órgão do ouvido interno que contém os receptores auditivos (células ciliares do órgão de Corti).

O aparelho vestibular (constituído pelos canais semi-circulares) não está relacionado com a audição mas sim com o sentido de equilíbrio (detecta mudanças de direcção e intensidade dos movimentos da cabeça).

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O ouvido interno: a cócleaO ouvido interno: a cóclea

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O receptor sensorial: órgão de O receptor sensorial: órgão de CortiCorti

As vibrações vindas dos ossículos são transmitidas pela janela oval ao fluído que circula na cóclea (perilinfa). As variações de pressão desse líquido ao longo do tubo coclear fazem ondular a membrana basilar que assim estimula as células ciliares do órgão de Corti. Essa estimulação vai provocar impulsos nervosos que serão levados pelo nervo auditivo até ao córtex auditivo.

Canal timpânico

Ducto coclearCanal vestibular

Nervo auditivo

Órgão de Corti: células ciliares

Órgão de Corti: membrana basilar

Corte transversal do tubo coclear

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Via auditivaVia auditiva

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A existência de dois ouvidos permite a localização A existência de dois ouvidos permite a localização de fontes sonorasde fontes sonoras

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Implante Implante coclearcoclear

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Aula teórica 03




c) A visão

d) A audição

e) O tacto



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O tacto O tacto –– sentidos cutâneossentidos cutâneos

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Existem quatro tipos principais de sensibilidade cutânea, cada uma com receptores específicos, provocando diferentes tipos de sensação:

1) Térmica: sensação de frio e de calor;

2) Dolorosa: informação sobre a dor;

3) Táctil: informação sobre a textura dos objectos e do seu movimento em contacto com a pele;

4) Proprioceptiva e cinestésica:informação sobre a posição dos nossos membros e dos nossos movimentos.Tipos de receptores

sensoriais cutâneos

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Aula teórica 03




c) A visão

d) A audição

e) O tacto



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A estimulação química é uma das formas mais arcaicas dos organismos se relacionarem com o meio, desempenhando grande papel em comportamentos fundamentais para a sobrevivência, como a alimentação, a defesa do território, o comportamento sexual e social.

Nos organismos que vivem à superfícies, estes dois sistemas exercem funções bem distintas, pois um processa informação próxima e o outro informação longínqua.

Consoante a origem dos químicos que estimulam o tecido sensorial – origem ambiental ou origem em outro ser vivo – e sua a função é possível classificar os diferentes estímulos sensoriais químicos.

Sistemas sensoriais químicosSistemas sensoriais químicosOlfacto e paladarOlfacto e paladar

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8. SinomonasBenefício para ambos (+ vs +)

9. HormonasIntra-organismo

7. AlomonasBenefício para o emissor (+ vs 0/-)

6. ApneumonasBenefício para o receptor (0 vs +)

5. CairomonasBenefício para o receptor (- vs +)

4. Estímulos aleloquímicosInter-específico

3. FeromonasIntra-específico (+/0 versus +)

2. SemioquímicosEntre organismos

1. Estímulos químicosAmbiente versus Organismo

Tipo de estímuloTipo de relação Transmissor / Receptor

Tipos de interacção química

O sufixo –mona é usado para denominar químicos que veiculam informação, sem qualquer efeito trófico.

(Dusenbery, 1992)

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Os semioquímicos são substâncias químicas que transmitem informação a um organismo sobre outro organismo. Podem ser usados como avisos ou para comunicação entre organismos.

Estímulos Estímulos semioquímicosemioquímico

Semioquímicos

Feromonas(intra-específicos)

Aleloquímicos(inter-específicos)

Os semioquímicos derivam de processos fisiológicos já em utilização pelo organismo e são subsequentemente alterados no decurso da evolução, de forma a ganhar novas funções enquanto sinais.

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Feromonas (pherein, transportar, transferir; hormón, excitar, estimular): semioquímicos que actuam entre indivíduos da mesma espécie.

FeromonasFeromonas

“Substâncias que são segregadas para o exterior por um indivíduo e recebidas por um segundo indivíduo da mesma espécie no qual provocam uma reacção específica, por exemplo um comportamento definido [feromonas libertadoras, releaser] ou um processo de desenvol-vimento [feromonas iniciadoras, primer].”

(Karlson & Lüsher, 1959)

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FeromonasFeromonas

“Male axillary extracts contain pheromones that affect pulsatile secretion of luteinizing hormone and mood in women recipients” (Preti et al., 2003)

O suor masculino contém componentes químicos (feromonas) que podem afectar tanto a disposição das mulheres como o seu nível hormonal.

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Apesar do seu poder sobre o comportamento, muitas vezes ao nível das reacções automáticas, as sensações produzidas pelos sistemas sensoriais químicos dificilmente podem ser manipuladas cognitivamente, ao contrário das sensações visuais e auditivas.

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A modalidade sensorial olfactiva é um sentido químico, pois reage a moléculas de substâncias que passam pelo sistema olfactivo.Os receptores olfactivos encontram-se na nossa cavidade nasal.Os neurónios dos receptores olfactivos enviam a informação para o bulbo olfactivo que se situa na base dos lobos cerebrais.

OlfactoOlfacto

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O paladar ou o gosto é outro sentido químico. Os receptores do paladar (botões gustativos) encontram-se na língua e nas paredes da cavidade bocal (cerca de 10000). Considera-se que existem quatro sensações primárias do paladar - doce, salgado, amargo e azedo – a que correspondem receptores específicos situados em diferentes regiões da língua.

PaladarPaladar

O sabor vai resultar da mistura da activação destes diferentes receptores, bem como da influência de outros factores (odor, temperatura, textura).

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Quando não há informação sobre olfactiva, torna-se muito difícil reconhecer mesmo alimentos comuns apenas pelo paladar.

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Água Vinagre Uísque Vinho Café Chocolate Alho

Substância a identificar

Ide

nti

fic

açõ

es c

orr

ecta

s (

%)

Com olfacto

Sem olfacto

(Mozell, Smith, Smith, Sullivan & Swender, 1969)

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Conceitos a reter

� Sensação / Percepção / Cognição� Transdução� Propriocepção � Modalidade sensorial� Órgãos sensoriais� Receptores� Qualidade sensorial versus Quantidade sensorial� Limiar absoluto e limiar de discriminação� Habituação� Estrutura do olho e do ouvido� Vias de processamento que levam à produção de sensações

visuais e auditivas� Teoria da duplicidade da visão� Sacadas e fixações� Estímulos semioquímicos, aleloquímicos e feromonas

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