神经科学/细胞神经生物学/躯体感觉系统
存在许多不同的感觉系统。躯体感觉系统介导触觉，本体感觉部分传递有关身体内部的信息。听觉系统提供听觉，位于同一区域的是前庭系统，它提供平衡感。嗅觉系统和味觉系统介导嗅觉和味觉。将外部信号转换为大脑中的化学信号被称为转导，各种系统中的感觉转导有一些共同特征。感觉受体（在躯体感觉和嗅觉系统中是神经元，在视觉、听觉、味觉系统中是上皮细胞）与一个中间神经元突触，该中间神经元将信号传递到大脑。知觉可以从四个方面变化：感觉模式（听觉、视觉等）、强度、持续时间和位置。感觉的变化编码为动作电位的变化。
有五种主要的感觉模式：视觉、触觉、嗅觉、味觉和听觉。在每个感觉模式中，可能存在亚模式（在触觉中，有触觉、压力和温度）。每个感觉模式都有一个特定的受体。视觉转导需要光感受器；听觉需要机械感受器；味觉和嗅觉需要化学感受器，触觉系统使用机械感受器、热感受器和伤害感受器（疼痛感受器）。这五种感觉模式都有其自己的通路，并通过丘脑的亚核中继，最终终止于皮层的特定区域。
刺激的强度有一个阈值；也就是说，感知刺激需要一个最小刺激。强度以两种方式编码：动作电位的频率和群体。更强的刺激会导致更高的动作电位频率。此外，更大的刺激会影响更大的区域，导致更多细胞对刺激做出反应，这被感知为更强烈的刺激。
皮肤受体包括四种类型的机械感受器，它们具有不同的感受野大小和适应速度。有两种感受野很大的机械感受器：帕氏小体和鲁菲尼小体。虽然它们都对来自皮肤大面积的刺激做出反应，因此不适合准确定位刺激，但帕氏小体的适应速度很快，而鲁菲尼小体的适应速度较慢。适应速度是指机械感受器对刺激做出反应的速度。缓慢适应意味着感受器对刺激的反应很慢，当刺激消失时，反应也会缓慢下降。快速适应意味着感受器会迅速做出反应，但不会给出持续的反应。两种机械感受器具有小的感受野：墨氏盘和麦斯纳小体。墨氏盘反应缓慢，而麦斯纳小体反应迅速。除了这四种受体外，皮肤还包含伤害感受器（疼痛感受器，通常是游离神经末梢）和热感受器（对温度敏感）。
皮节是脊髓特定部位的感受野。具体来说，是指构成脊神经、背根和脊髓节段感受野的皮肤区域。
所有受体都会适应刺激，即感受器的电位幅度随着持续刺激而降低。缓慢适应的受体经历紧张（持续）激活，而快速适应的受体仅在刺激开始和结束时做出反应，而在两者之间则没有反应。这种差异区分了短暂和持久的感觉信号。
有四种类型的初级传入纤维（神经纤维）：最大的是 Aα 纤维，其直径通常在 13 到 20 微米之间。信号在 Aα 传入纤维中以 80 到 120 米/秒的速度传递，并携带来自骨骼肌本体感受器的信息。Aβ 传入纤维直径为 6-12 微米，以 35-75 米/秒的速度传递来自皮肤机械感受器的信息。Aγ 传入纤维直径为 1-5 微米，以 5-30 米/秒的速度传递关于疼痛和温度的信息。三种 A 型传入纤维都是有髓鞘的，这会增加传递速度。第四种传入纤维是 C 纤维，它是无髓鞘的，直径为 0.2-1.5 微米，以 0.2-5 米/秒的速度传递有关温度、疼痛和瘙痒的信息。
躯体感觉系统的每个感觉模式都有一些共同的元素。从受体开始，感觉系统通过初级感觉神经元将信息传递到感觉通路，然后将信息传递到大脑。传递关于触觉和压力的信息的受体是机械的；对于温度，有热感受器，疼痛感受器称为伤害感受器。初级感觉神经元是感觉系统中第一个做出反应的神经元，称为一阶神经元。它们通过背根神经节投射到脊髓内突触，并在另一端（周围端）有一个受体。此时，每个感觉模式都会遵循其自己的通路。机械感受器遵循背柱-内侧丘系，该通路中的第二个神经元位于延髓。热感受器和伤害感受器遵循脊髓丘脑束，它们的二阶神经元位于与其皮节相对应的脊髓节段的背角。
背柱-内侧丘系用于传递触觉和本体感觉信息，首先沿着同侧（与输入同侧）的背柱向上，直到到达延髓。投射在背柱核（包括薄束核和楔束核）中突触。接下来，通路交叉到对侧（与输入对侧），并继续到丘脑的腹后核。在丘脑（仍然位于对侧）中突触后，通路继续到初级躯体感觉皮层。
脊髓丘脑束传递温度和疼痛信息，通过同侧背角进入脊髓，并立即交叉，投射到对侧的次级神经元。该通路沿着脊柱一直向上延伸到丘脑的腹后核。从丘脑开始，通路继续延伸到初级躯体感觉皮层（对侧）。在躯体感觉皮层中，身体的每个部位都由特定的区域表示，即身体的每个部位构成了躯体感觉皮层中一些神经元群体的感受野。