Rezeptoren sind biologische Wandler, die Energie sowohl aus externen als auch aus internen Umgebungen in elektrische Impulse umwandeln. Sie können zu einem Sinnesorgan wie Auge oder Ohr zusammengemischt werden, oder sie können verstreut sein, ebenso wie die der Haut und Eingeweide. Rezeptoren sind durch afferente Nervenfasern mit dem Zentralnervensystem verbunden. Die Region oder der Bereich in der Peripherie, von dem aus ein Neuron innerhalb des Zentralnervensystems Eingaben erhält, wird als rezeptives Feld bezeichnet. Rezeptive Felder ändern sich und keine festen Entitäten.,
Rezeptoren sind von vielen Arten und werden in vielerlei Hinsicht klassifiziert. Steady-State-Rezeptoren erzeugen beispielsweise Impulse, solange ein bestimmter Zustand wie die Temperatur konstant bleibt. Wechselnde Zustandsrezeptoren hingegen reagieren auf Variationen in der Intensität oder Position eines Reizes. Rezeptoren werden auch als exterozeptiv (Berichterstattung über die äußere Umgebung), interozeptiv (Abtastung der Umgebung des Körpers selbst) und propriozeptiv (Erfassung der Haltung und Bewegungen des Körpers) klassifiziert. Exterozeptoren berichten über die Sinne von Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und Berühren., Interozeptoren berichten über den Zustand der Blase, des Verdauungskanals, des Blutdrucks und des osmotischen Drucks des Blutplasmas. Propriozeptoren berichten über die Position und Bewegungen von Körperteilen und die Position des Körpers im Raum.
Rezeptoren werden auch nach den Arten von Reizen klassifiziert, auf die sie empfindlich sind., Chemische Rezeptoren oder Chemorezeptoren reagieren empfindlich auf Substanzen, die in den Mund genommen werden (Geschmacks-oder Geschmacksrezeptoren), durch die Nase eingeatmet werden (Geruchs-oder Geruchsrezeptoren) oder im Körper selbst vorkommen (Glukose-oder Säure-Basen-Gleichgewicht im Blut). Rezeptoren der Haut werden als Thermorezeptoren, Mechanorezeptoren und Nozizeptoren klassifiziert-die letzte ist empfindlich auf Stimulation, die schädlich ist oder wahrscheinlich das Gewebe des Körpers schädigt.
Thermorezeptoren sind von zwei Arten, Wärme und Kälte., Wärmefasern werden durch steigende Temperatur angeregt und durch fallende Temperatur gehemmt, und kalte Fasern reagieren umgekehrt.
Mechanorezeptoren sind ebenfalls von verschiedenen Typen. Sensorische Nervenenden um die Basis der Haare werden durch sehr leichte Bewegung der Haare aktiviert, aber sie passen sich schnell der anhaltenden Stimulation an und hören auf zu brennen. In haarloser Haut liefern sowohl schnell als auch langsam anpassende Rezeptoren Informationen über die Kraft der mechanischen Stimulation., Die Herzschrittmacher, aufwendige Strukturen in der Haut der Finger und in anderen Organen, sind Schichten von flüssigkeitsgefüllten Membranen, die Strukturen bilden, die nur mit bloßem Auge an den Enden der Axone sichtbar sind. Lokaler Druck, der an der Oberfläche oder innerhalb des Körpers ausgeübt wird, verursacht eine Verformung von Teilen des Korpuskels, eine Verschiebung chemischer Ionen (z. B. Natrium, Kalium) und das Auftreten eines Rezeptorpotentials am Nervenende. Dieses Rezeptorpotential wirkt bei Erreichen einer ausreichenden (Schwellen -) Stärke, um einen Nervenimpuls innerhalb des Korpuskels zu erzeugen., Diese Rezeptoren werden auch durch sich schnell ändernde oder wechselnde Reize wie Vibrationen aktiviert.
Alle Rezeptoren berichten über zwei Merkmale der Stimulation, ihre Intensität und ihre Lage. Die Intensität wird durch die Häufigkeit der Nervenimpulsentladung eines Neurons und auch durch die Anzahl der afferenten Nerven signalisiert, die die Stimulation melden. Wenn die Stärke eines Reizes zunimmt, nimmt die Änderungsrate des elektrischen Potentials des Rezeptors zu, und die Frequenz der Nervenimpulserzeugung nimmt ebenfalls zu.,
Der Ort eines Reizes, ob in der äußeren oder inneren Umgebung, wird leicht vom Nervensystem bestimmt. Die Lokalisierung von Reizen in der Umgebung hängt in hohem Maße von Rezeptorpaaren ab, eine auf jeder Körperseite. Zum Beispiel lernen Kinder sehr früh im Leben, dass ein lautes Geräusch wahrscheinlich von einer naheren Quelle kommt als ein schwaches Geräusch. Sie lokalisieren den Klang, indem sie den Unterschied in der Intensität und den minimalen Unterschied in der Ankunftszeit an den Ohren bemerken und diese Unterschiede durch Drehen des Kopfes erhöhen.,
Die Lokalisation eines Reizes auf der Haut hängt von der Anordnung der Nervenfasern in der Haut und in den tiefen Geweben unter der Haut sowie von der Überlappung rezeptiver Felder ab. Die meisten mechanischen Reize dringen in die Haut ein und stimulieren Nervenfasern im Bindegewebe unter der Haut. Jeder Punkt auf der Haut wird von mindestens geliefert 3, und manchmal bis zu 40, Nervenfasern, und keine zwei Punkte werden durch genau das gleiche Muster von Fasern geliefert.
Eine feinere Lokalisation wird durch die sogenannte Surround-Hemmung erreicht., In der Netzhaut befindet sich beispielsweise ein inhibitorischer Bereich um den angeregten Bereich. Dieser Mechanismus akzentuiert den angeregten Bereich. Die Surround-Erregung hingegen ist durch einen exzitatorischen Bereich um einen inhibitorischen Bereich gekennzeichnet. In beiden Fällen wird der Kontrast verstärkt und die Diskriminierung geschärft.
Bei der Suche nach Informationen über die Umwelt präsentiert das Nervensystem einem stimulierenden Objekt die empfindlichsten Rezeptoren. Im einfachsten Fall ist diese Aktion reflexartig. In der Netzhaut ist ein kleiner Bereich von etwa der Größe eines Stecknadelkopfes, genannt Fovea, besonders farbempfindlich., Wenn ein Teil der Peripherie des Gesichtsfeldes angeregt wird, fokussiert eine Reflexbewegung des Kopfes und der Augen die Lichtstrahlen auf diesen Teil der Fovea. Ein ähnlicher Reflex dreht Kopf und Augen in Richtung eines Geräusches. Wie der englische Physiologe Charles Sherrington 1900 sagte: „Wenn in den Gliedmaßen und beweglichen Teilen ein Fleck mit weniger diskriminierender Empfindlichkeit berührt wird, bewegt der Instinkt das Glied, so dass es den Teil zum Objekt bringt, in dem seine eigene Empfindlichkeit empfindlich ist.”