Neurociencia

Procesamiento sensorial. Receptores. Estímulos. Sensaciones. Intensidad. Energías específicas. Duración. Frecuencia. Localización

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NEUROCIENCIA

TEMA 1:

EL PROCESAMIENTO SENSORIAL

  • EL PROCESAMIENTO SENSORIAL

Se han manejado más de un paradigma de estudio de comportamiento, pero el más aceptado es el que hace referencia la proceso al paradigma neoconductista estímulo - organismo - respuesta, que indica cómo es la interacción de los humanos con el medio.

Se tiene el estímulo, la energía que incide sobre nuestro sistema sensorial, pero no procesamos toda esa energía porque nuestro sistema sensorial tiene limitaciones y por ello, sólo procesamos una parte. Esa energía procesada por el organismo se transforma por lo general en una respuesta motora.

El procesamiento sensorial se limitará a aquella parte de la energía del medio ambiente que nuestros receptores pueden transformar en un impulso eléctrico, es decir, sólo aquello que podemos percibir será procesado a pesar de que hay mucha más energía física de la que podemos procesar. Por eso, nuestro sistema sensorial ha evolucionado para que podamos percibir la energía del ambiente o los estímulos que nos son más relevantes.

1. MODELO DE ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA SENSORIAL

Todos los sistemas están organizados de la misma manera, la información externa es siempre recogida por un receptor. A partir del receptor, el impulso llega en primer lugar a la médula espinal o al tronco del cerebro, a través de los llamados nervios sensoriales, que llevan información desde cualquier parte del cuerpo y que pueden incidir en distintas partes de la médula espinal.

En el tronco del cerebro incide información de la cabeza, por medio de los XII pares craneales. Hay una parte de la información que llega justo donde el tronco se une con la médula, estos nervios craneales son el par X y XI, pero se consideran craneales.

Esta información sensorial asciende y pasa por diferentes sitios, pero hay una zona donde todos hacen relevo, que es el tálamo. El tálamo es el gran centro de integración sensorial del cerebro, y al mismo tiempo es el gran centro de retransmisión sensorial porque desde él, la información sensorial irradia a las distintas cortezas cerebrales.

EJM: la información visual a la corteza visual (lóbulo occipital), la información auditiva a la corteza auditiva (lóbulo temporal)...

En todos los sistemas sensoriales siempre hay dos cortezas: una primaria o perceptiva y otra secundaria o de asociación, esto tiene que ver con el aprendizaje de la información visual, auditiva,...porque compara la información visual con algo que ya tenemos.

Hay un sistema sensorial que no se ajusta a este modelo, éste es el sistema olfativo, porque no hace relevo en el tálamo. La información va directamente desde los receptores externos a los bulbos olfatorios, que están en la base del cerebro. Éste es el primer sentido que aparece en la evolución, la detección de información química, por eso no se ha desarrollado en correlación al desarrollo del sistema nervioso.

2. LOS RECEPTORES.

Son células modificadas y especializadas en detectar un tipo de energía con una particularidad y es que transforman la energía del ambiente en un impulso eléctrico. Morfológicamente no son neuronas pero funcionalmente si que lo son, por ello hasta ahora no hay un acuerdo en si son células o no lo son.

  • TIPOS DE RECEPTORES SEGÚN SU POSICIÓN EN EL ORGANISMO:

Al principio sólo se pensaba en los interoceptores y en los extoroceptores pero se añade uno más que son los propioceptores. Se diferencian en que éstos se caracterizan por recoger información no del medio ambiente sino del propio organismo. Los exteroceptores recogen información del ambiente.

La retina es un internoreceptora porque la información luminosa sufre modificaciones en la cámara del ojo que es lo que recoge la retina. En cambio, los receptores auditivos son externoreceptores porque se producen por las ondas del medio ambiente.

  • EL UMBRAL DE RECEPTOR

El umbral de receptor es la intensidad mínima de energía que un detector puede registrar. Hay diferencias individuales en los umbrales de percepción del receptor.

3. LA TRANSDUCCIÓN DEL ESTÍMULO

La transducción es siempre el paso de cualquier tipo de energía física del ambiente a impulso eléctrico o nervioso. Puede haber dos tipos de transducciones:

  • FOTOTRANSDUCCIÓN O QUIMIOTRANSDUCCIÓN la fototransducción se refiere únicamente al ojo pero para los demás sistemas sensoriales, como son el olfativo y el gustativo, se le llama quimiotransducción y es lo que se admite actualmente. La quimiotransducción se basa en receptores que son capaces de detectar sustancias químicas en disolución. Éstas sustancias químicas se adhieren a los receptores de membrana de las células sensoriales cambiando su polaridad. A partir de este cambio, es cuando se produce el impulso eléctrico. Una sustancia iónica (química en forma de ión pero ésta disuelta en agua) es capaz de adherirse a las membranas de las células receptoras, por ello, cambia de potencial de membrana dando lugar a un potencial de acción, igual a un impulso nervioso.

  • MECANOTRANSDUCCIÓN los mecanoreceptores son iguales en su forma de comportarse. Los receptores del oído se comportan de la misma manera que los del tacto.

Se produce por un estiramiento de las células receptoras y hace posible que los canales de membrana alcancen más tamaño para permitir el paso de iónes al interior de las células receptoras.

Si una membrana está cargada con proteínas con carga positiva y llegan ionice con carga positiva también, éstos son repelidos, pero si la distancia es mayor, aunque tenga la misma carga, no será repelido, ya que la membrana se ensancha y permite el paso de iónes.

EJM:

En el sistema auditivo una determinada onda es capaz de transformar la membrana, la vibración se transmite a los huesecillos, y por último al estribo, el líquido que hay dentro, debido a la vibración, se mueve. Por lo que el líquido se transmite por dentro empujando a la membrana hacia fuera , pero ésta se recupera y empuja al liquido en sentido contrario. La membrana se abomba por el empuje del líquido, y este abombamiento produce un cambio. Los canales de membrana se ensanchan y permite que iónes más grandes que no pueden pasar, traspasen la membrana aumentando así la polaridad de la membrana, pero ese ensanche es puramente mecánico. Lo mismo ocurre en el sistema somatosensorial.

3. LOS ATRIBUTOS DE LA SENSACIÓN

Son las características de los estímulos que permiten a nuestros receptores codificarlos y permitir que impongan una sensación en nuestro sistema sensorial. Nuestros receptores van a transformar la energía física en una modalidad sensorial determinada.

  • LEY DE LAS ENERGÍAS ESPECÍFICAS esta teoría se debe a Müller y dice que la modalidad sensorial es una propiedad de la fibra nerviosa correspondiente y que cada fibra es activada por un tipo de estímulo específico. Dice que no es el estímulo lo que produce una sensación sino que es la fibra nerviosa la que lo produce, que llega hasta el área cerebral. Es la fibra activada, porque para cada estímulo sólo puede actuar una fibra determinada, es decir, que la sensación depende de la fibra no del estímulo.

EJM: la vibración del aire no produce audición, sino que lo hace la fibra auditiva, que se activa con una determinada vibración.

Las características de los estímulos que permiten que se produzcan sensaciones son:

  • INTENSIDAD la cantidad de sensación depende de la fuerza del estímulo y a la cantidad de energía más baja que un sujeto puede detectar se le denomina umbral sensorial.

La intensidad de la sensación depende de la intensidad del estímulo, esto está sujeto a la LEY DE WEBER que dice que la sensibilidad del sistema sensorial para las diferencias de intensidad entre estímulos depende del valor relativo de la diferencia entre estímulos. La magnitud de la diferencia entre dos estímulos (E1 y E2) debe aumentar proporcionalmente a la intensidad del estímulo para que puede ser detectada.

  • DURACIÓN la sensación producida por un estímulo sobre la vía nerviosa correspondiente, suele estar en función de la intensidad y de la duración. Por lo general, cuando un estímulo persiste durante mucho tiempo, la intensidad de la percepción o sensación disminuye, a esta disminución se le llama adaptación.

  • FRECUENCIA siempre con independencia de cómo sea el estímulo, se mide por ciclos por segundo, que se llaman hercios, que es la medida de frecuencia y es el atributo más importante de los estímulos de cara a su percepción.

El sistema sensorial siempre está predispuesto para distinguir entre un rango único de frecuencias. La frecuencia es el número de veces que se repite por unidad de tiempo.

Los parámetros no son homologables. Si la onda tiene más frecuencia, no tiene porque tener la misma intensidad, ya que se miden de distinta forma.

Hay muchas formas de percibir frecuencias dependiendo del sistema sensorial.

EJM:

OIDO si la vibración es 1 de cada 5 o 6 segundos, es decir, es de baja frecuencia, no se producirá el movimiento y por ello, una frecuencia pequeña no es detectable para el oído. Si las ondas son muy frecuentes (11.000 ciclos x segundo), lo que ocurrirá es que se producirá una deformación de la membrana y no se percibe porque es demasiado alta.

A 3.000 ciclos x segundo es donde el oído humano mejor oye, que además es la frecuencia del lenguaje humano. Lo que el oído humano detecta está entre los 1.000 y los 6.000 hercios.

VISTA la luz también tiene frecuencia porque es ondulatoria. Su frecuencia proporciona fundamentalmente luminosidad = intensidad y color = frecuencia, de tal forma que para la especie humana, el espectro visible se mueve entre el violeta y el rojo. Al descomponerse la luz blanca da lugar a 7 colores que responden a 3 colores básicos. Tenemos receptores específicos para 3 ondas específicas que son el verde, el azul y el rojo que son los 3 colores básicos.

PIEL responde a la vibración, podemos detectar vibración en el aire.

  • POSICIÓN O LOCALIZACIÓN no sólo detectamos estímulos del medio ambiente sino que también, sino que también sabemos de donde proceden con respecto a nuestro sistema sensorial.

Los estímulos de naturaleza ondulatoria cuando el sistema sensorial es doble con distinta posición la onda que llega a uno y a otro es distinta, y eso es lo que utiliza el cerebro para detectar la posición. Donde llega la onda, al lado que está más cerca, es la onda que llega con más intensidad.

EJM: en el sistema auditivo, el ruido llega antes al lado donde se ha producido que al otro y además llega con distinta intensidad y distinta frecuencia.