Den græske filosof og biolog Aristoteles (384-322 f.Kr.) opregnede fem sanser - berøring, syn, hørelse, smag og lugt - som blev betragtet som vinduer for sjælen. Også i dag opfatter vi dem som de egentlige sanser, men vi arbejder også med andre sansetyper, som f.eks. balancesans og hudens følsomhed for smerte, temperatur, tryk og berøring.

Sansecellerne er forskellige i form og struktur, men de er fælles om at findes på kroppens overflade og i at reagere på bestemte stimulationer.

Mod slutningen af sidste århundrede begyndte fysiologer at kortlægge menneskelegemets overflade ved hjælp af fine hår og sonder med forskellige temperaturer. Forskerne viste, at forskellige områder på kroppen er mere eller mindre følsomme overfor tryk, berøring, kulde og varme. Senere har studiet af patienter med forskellige sygdomme yderligere forbedret denne viden. Patienter med en speciel rygradsnedbrydende sygdom mister f.eks. deres smerte- og temperatursans, mens de fortsat kan føle tryk og berøring.

Fysiologer mener i dag, at huden indeholder mange typer sanselegemer. Sanselegemerne er celler, som er specialiserede i at modtage en slags påvirkning og sende beskeder til centralnervesystemet. Man har gennem mange eksperimenter forsøgt at hæfte forskellige sanser på de enkelte sanselegemer, men indtil videre har det været forgæves at lave en helt overbevisende inddeling.

Synssansen.

I mange år fulgtes optikken og synsfysiologien ad i analysen af øjet, som blev betragtet som naturens kamera. Forskningen har imidlertid vist, at synet er mere komplekst end tidligere antaget, men et kamera er en god indføring i øjets funktion.

Lysbølgerne trænger ind i øjet gennem den beskyttende hornhinde, som sammen med linsen fokuserer billedet på nethinden. Øjets linse adskiller sig fra linsen i et kamera ved at være omgivet af små muskler, som kan ændre dens form og hermed fokuseringen. Pupillen - den runde åbning i regnbuehinden - svarer til blænden i et kamera, idet dens størrelse regulerer mængden af lys, der trænger ind i øjet.

På øjets inderside findes nethinden med sine 125 millioner stave og 7 millioner tappe. Det er de lysfølsomme sanseceller, som sender beskeder gennem synsnerven til hjernen. Stavene skelner kun lys fra mørke og giver os nattesynet, mens tappene kan skelne de tre grundfarver. Som i kameraet danner linsen et omvendt billede af den betragtede genstand på nethinden. Ifølge den hidtidige opfattelse brydes dette billede ned af synscellerne i nethinden på samme måde, som et fotografi opløses i prikker. Hver sansecelle skulle så sende besked om en prik videre til hjernens synsområde, hvor billedes så genskabes.

Den senere forskning har på mange måder ændret denne opfattelse. Billedet på nethinden er ikke så skarpt som et fotografi og det opløses heller ikke i små prikker. Hjernen må foretage indviklede beregninger for at forstå billedet, det sker på nogenlunde den samme måde, som når vi genkender forskellige udformninger af samme bogstav.

Oplysninger om hjernens behandling af de indkomne synsinformationer stammer overvejende fra dyrestudier. F.eks. vil en skrubtudse forsøge at spise en linie, der bevæges vandret hen over en skærm, fordi den opfatter linien som en orm. Hvis linien i stedet bevæges lodret op, lades den i fred, da orme ikke bevæger sig sådan, ifølge skrubtudsen.

Menneskets hjerne har også bestemte forventninger til billeder, som det kan vises med synsillusioner. Forklaringen ligger i det forhold, at hjernecellerne ikke er arrangeret på samme måde som sansecellerne i nethinden. Nogle hjerneceller stimuleres af linier, andre af dybde, nogle reagerer på farver og andre igen på bevægelse. Ved at kombinere disse ting tyder hjernen billedet på nethinden og kan dermed forstå billedet i sin helhed.

Høresansen har sæde i øret, sanseorganerne findes i det indre øre dybt inde i en kranieknogle. Lyden opfanges af øremuslingen og ledes gennem den ydre øregang via trommehinden til mellemøret. For at trommehinden kan vibrere frit, når den rammes af lyden, må lufttrykket være ens på begge sider. Det sikres af det ekstatiske rør, som forbinder mellemøret med næsesvælget. Det åbnes, hver gang vi gaber eller synker, så luft kan trænge ind i mellemøret, hvis der er undertryk. Trommehindens vibrationer ledes til det indre øre gennem en uhyre følsom række af små knogler - hammeren, ambolten og stigbøjlen. De forbinder trommehinden med en hinde ved indgangen til det indre øre. Da denne hinde er meget mindre end trommehinden, sker der samtidig en forstærkning af lyden.

Det indre øre er et kompleks af hindede hulrum og kanaler, der kaldes labyrinten. Denne hindede labyrint omgives af en tilsvarende formet knoglestruktur, den benede labyrint.

Både den hindede labyrint og rummet mellem hinderne og den omgivende knogle er fyldt med væske. Labyrinten består af sneglen med høreorganet samt forgården og buegangene med ligevægtsorganerne.

Snegler er opbygget af et tilspidset, spiralsnoet rør. Her findes kanaler fyldt med væske og indeholdende det cortiske organ. Lyd fra indgangen til det indre øre ledes gennem væsken og påvirker de følsomme sansehår på hårcellerne i det cordiske organ, hvorfra nerveimpulserne føres videre til hjernen. Fra de 16.000 til 20.000 hårceller løber ca. 30.000 nervetråde sammen til hørenerven, som leder alle signaler til hjernen.

Lyde med forskellige frekvenser synes at aktivere forskellige dele af det cordiske organ. Hjernen registrerer, hvilke hårceller der stimuleres, og fortolker så lydens kvalitet. Ørets følsomhed varierer betydeligt med de forskellige frekvenser og er størst i området fra 3000 til 5000 Hz. Almindelig tale ligger i området fra 500 til 2000 Hz.

I modsætning til syn og hørelse, som er baseret på fysiske påvirkninger, er smagssansen baseret på kemiske påvirkninger, hvilket også lugtesanser er.

Smagssansens anatomi er velundersøgt. Smagsløg på tungen og i ganen, svælget, mandlerne, strubelåget og kinderne indeholder to celletyper. Egentlige smagsceller og deres støtteceller. De fleste smagsløg findes ved papillerne, de små synlige fremspring på tungens overflade. Hver papil er omgivet af en vold, som danner et opbevaringssted for de stoffer, der skal smages.

Før vi kan smage et stof, må det opløses af tungens spyt. Smagsstofferne kommer så i kontakt med spidsen af sansecellerne, som springer frem på tungens overflade og stimulerer smagscellerne. Flere nerver - bl.a. ansigtsnerven for tungens forreste del og glossofaryngeusnerven for den bageste del - fører smagsimpulserne til hjernen.

Det er usikkert, hvordan bestemte kemiske smagsstoffer udløser bestemte smagsoplevelser. De fleste fysiologer mener nu, at der findes fire basale smagsformer - sødt, surt, salt og bittert - som i forskellige kombinationer kan skabe særlige smagstyper akkurat som lys af forskellig bølgelængde kan kombineres til farver. Derimod er den anskuelse, at der til hver smagsform svarer en bestemt smagscelle, nu forkastet.

Med alderen mindskes antallet af smagsløg kraftigt. Herved mindskes smagens skarphed og styrke. Særligt spædbørn har mange smagsløg, hvilket forklarer den stærke reaktion på en ny, uvant, ikke-sød smag.

Lugtesansen.

Trods den almene opfattelse, at lugt og smag er to sider af samme sag, er det faktisk to helt adskilte systemer. Skønt begge sanser er lokaliseret omkring mundhulen og begge reagerer på kemiske påvirkninger, er de involverede celler helt forskellige. Grunden til sammenblandingen er måske begrebet aroma, der dækker over både smags- og lugteindtryk samt et psykisk indtryk. Når føden puttes i munden, stimulerer den begge disse sanser uafhængigt af hinanden, og det samlede indtryk bestemmer aromaen.

Når vi indånder luft gennem næsen, undslipper duftpartikler fra luftstrømmen og når et specialiseret sanseområde øverst i mundhulen. Her findes millioner af slanke lugteceller, som på een eller anden måde stimuleres af duftstofferne. Nervetrådene fra lugteregionen forenes til lugtenerven, der fører duftbeskeder til hjernen. Ligesom med smag har forskerne forsøgt at opløse dufte i deres basiskomponenter. Fremstillingerne strækker sig fra Platons elementære opdeling (behagelig eller ubehagelig) til Carl von Linnès (1707-1778) syvdelte system: aromatisk, duftende, moskus, hvidløg, gedeagtig, frastødende og kvalmende.

Medens parfumeproducenter finder sådanne opdelinger praktiske, søger nutidens lugt-forskere mod en forståelse af, hvordan molekyler kan udløse dufte. Der eksisterer tre hovedteorier:

1) Duftsubstanserne kan reagere kemisk med lugtecellerne.

2) De kan stimulere nerveenderne med stråling.

3) De vekselvirker med duftreceptorerne gennem vibrationer.

Af disse tre teorier har den første vundet størst anerkendelse. Man forestiller sig, at duftmolekylets form passer ind i en tilsvarende struktur på lugtecellens overflade ligesom en nøgle i en lås.

I alt menes et menneske at kunne skelne mellem 3000 og 4000 dufte.