Wie genau können wir Temperaturunterschiede wahrnehmen?

Wir haben Thermorezeptoren, daher können wir die Temperatur (sowohl warm als auch kalt) wahrnehmen. Mich interessiert die Empfindlichkeit unserer Thermorezeptoren -

Was ist der kleinste Temperaturunterschied, den wir wahrnehmen können?

Ich gehe davon aus, dass verschiedene Teile / Organe unterschiedliche Empfindlichkeiten haben können (z. B. Lippen vs. Finger), daher möchte ich meinen Fokus auf die Handflächen / Finger beschränken. Aber wenn jemand Vergleichsdaten hat, ist das auch willkommen.

Dies variiert enorm über den Körper und auch mit dem Alter. Ein guter Ausgangspunkt wäre Stevens, JC, & Choo, KK (1997). Temperaturempfindlichkeit der Körperoberfläche über die Lebensdauer. Somatosensorische und motorische Forschung, 15(1), 13-28.

Antworten (1)

Kurze Antwort
Temperaturunterschiede von 0,02 Grad Celsius können unterschieden werden, abhängig von verschiedenen Faktoren, einschließlich experimenteller Bedingungen und Körperposition.

Hintergrund
Die Fähigkeit, Temperaturunterschiede zu unterscheiden, hängt unter anderem davon ab, ob es sich um einen Kühl- oder Heizimpuls handelt, die Hauttemperatur, die Dauer des Temperaturreizes, das Alter, die Körperposition. Leider habe ich keinen Zugang zur Primärliteratur außer einigen vereinzelten kleineren Studien. Scholarpedia hat jedoch einen sehr schönen Eintrag und zugehörige Referenzen, und ich zitiere:

Das thermische sensorische System reagiert äußerst empfindlich auf sehr kleine Temperaturänderungen und auf der haarlosen Haut am Daumenansatz können Menschen einen Unterschied von 0,02–0,07 °C in den Amplituden von zwei Kühlimpulsen oder 0,03–0,09 °C wahrnehmen zwei an die Hand abgegebene Erwärmungsimpulse. Die Schwelle zum Erfassen einer Änderung der Hauttemperatur ist größer als die Schwelle zum Unterscheiden zwischen zwei an die Haut abgegebenen Kühl- oder Wärmeimpulsen. Wenn die Haut an der Daumenbasis 33 °C hat, beträgt die Schwelle zum Erkennen eines Temperaturanstiegs 0,20 °C und 0,11 °C zum Erkennen eines Temperaturabfalls.

Die Geschwindigkeit, mit der sich die Hauttemperatur ändert, beeinflusst, wie leicht Menschen die Temperaturänderung erkennen können. Wenn sich die Temperatur sehr langsam ändert, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von weniger als 0,5 °C pro Minute, dann kann eine Person eine Temperaturänderung von 4–5 °C nicht wahrnehmen, vorausgesetzt, dass die Temperatur der Haut innerhalb der neutralen Thermik bleibt Bereich von 30-36 °C. Wenn sich die Temperatur schneller ändert, wie z. B. bei 0,1 °C/s, dann werden kleine Abnahmen und Zunahmen der Hauttemperatur erfasst. [...]

Sie interessierten sich auch für die Palmarhaut: Hier betragen die durchschnittlichen Differenzkalke 0,02 - 0,06 °C, abhängig von der verwendeten Temperaturstufe. Diese Werte wurden unter Verwendung von Kühlimpulsen erhalten. Mit anderen Worten, Unterschiede in zwei Kühlpulsen von 0,02–0,06 °C waren erkennbar, wobei für höhere Pulse höhere Kalke benötigt wurden. Ausgangstemperaturen (29–39 °C) hatten wenig Einfluss ( Darian-Smith et al., 1977 ).

Referenz
Darian-Smith et al., J Invest Dermat 1977 ; 69 : 146-53

Beachten Sie
The Stevens, JC, & Choo, KK (1998). Temperaturempfindlichkeit der Körperoberfläche über die Lebensdauer. Somatosensory & motor research, 15(1), 13-28 Artikel, wie er von Corvus kommentiert wurde, ist in der Tat ein Muss, aber meine Uni-Bibliothek hat leider keinen Zugriff darauf
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Dies ist ein wichtiger Punkt für unsere vorherige Argumentation . Wie Sie jetzt anmerken, ist das Temperaturempfinden nicht nur von der relativen Temperaturdifferenz, sondern auch von der absoluten Temperatur abhängig.
@WYSIWYG - Ja .. und nein. Überraschenderweise fanden Darian-Smith et al., 1977, keinen Einfluss der Basistemperatur (zumindest über 10 Grad C). Allerdings nimmt nach dem Weberschen Gesetz die Differenz limen zu, wenn die Bezugstemperatur höher ist. Dies gilt für den Temperaturschritt, aber die Basistemperatur ist vielleicht eine andere Geschichte?
Hier ist eine andere Frage. Ist der menschliche Körper in der Lage, eine kontinuierliche Temperaturänderung wahrzunehmen, oder nimmt er nur wahr, wenn eine Änderung in großen Mengen auftritt? Ich meine, ist der „Sinn“ kontinuierlich oder diskret?
@PriyanshuDas gute Frage - bitte stellen Sie neue Fragen als Frage - Stellen Sie sicher, dass Sie ein wenig Ihrer eigenen Forschung hinzufügen, indem Sie beispielsweise auf diese Frage verlinken oder antworten und erklären, dass sie Ihre aktuelle Frage nicht beantwortet.