El sistema nervioso sensorial es una parte del sistema nervioso responsable de procesar la información sensorial . Un sistema sensorial consta de neuronas sensoriales (incluidas las células receptoras sensoriales), vías neurales y partes del cerebro involucradas en la percepción sensorial . Los sistemas sensoriales comúnmente reconocidos son los de visión , oído , tacto , gusto , olfato y equilibrio . En resumen, los sentidos son transductoresdel mundo físico al reino de la mente donde interpretamos la información, creando nuestra percepción del mundo que nos rodea. [1]
Sistema nervioso sensorial | |
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Detalles | |
Identificadores | |
latín | organa sensuum |
Malla | D012679 |
TA98 | A15.0.00.000 |
TA2 | 6729 |
FMA | 78499 75259, 78499 |
Terminología anatómica [ editar en Wikidata ] |
- Los organismos necesitan información para resolver al menos tres tipos de problemas: (a) para mantener un ambiente apropiado, es decir, homeostasis ; (b) programar actividades (por ejemplo, cambios estacionales en el comportamiento) o sincronizar actividades con las de sus congéneres ; y (c) para localizar y responder a recursos o amenazas (por ejemplo, moviéndose hacia recursos o evadiendo o atacando amenazas). Los organismos también necesitan transmitir información para influir en el comportamiento de otros: para identificarse, advertir a sus congéneres del peligro, coordinar actividades o engañar. [2]
El campo receptivo es el área del cuerpo o entorno al que responden un órgano receptor y las células receptoras. Por ejemplo, la parte del mundo que un ojo puede ver es su campo receptivo; la luz que cada barra o cono puede ver, es su campo receptivo. [3] Se han identificado campos receptivos para el sistema visual , el sistema auditivo y el sistema somatosensorial .
Estímulo
Los sistemas sensoriales codifican cuatro aspectos de un estímulo ; tipo ( modalidad ), intensidad, ubicación y duración. La hora de llegada de un pulso de sonido y las diferencias de fase del sonido continuo se utilizan para la localización del sonido . Ciertos receptores son sensibles a ciertos tipos de estímulos (por ejemplo, diferentes mecanorreceptores responden mejor a diferentes tipos de estímulos táctiles, como objetos cortantes o contundentes). Los receptores envían impulsos en ciertos patrones para enviar información sobre la intensidad de un estímulo (por ejemplo, qué tan fuerte es un sonido). La ubicación del receptor que se estimula le da al cerebro información sobre la ubicación del estímulo (por ejemplo, estimular un mecanorreceptor en un dedo enviará información al cerebro sobre ese dedo). La duración del estímulo (cuánto dura) se transmite mediante patrones de activación de receptores. Estos impulsos se transmiten al cerebro a través de neuronas aferentes .
Sentidos y receptores
Si bien existe un debate entre los neurólogos sobre el número específico de sentidos debido a las diferentes definiciones de lo que constituye un sentido , Gautama Buda y Aristóteles clasificaron cinco sentidos humanos `` tradicionales '' que se han aceptado universalmente: tacto , gusto , olfato , vista y oído . Otros sentidos que han sido bien aceptados en la mayoría de los mamíferos, incluidos los humanos, incluyen nocicepción , equilibriocepción , cinestesia y termocepción . Además, se ha demostrado que algunos animales no humanos poseen sentidos alternativos, incluida la magnetocepción y la electrorrecepción . [4]
Receptores
La inicialización de la sensación surge de la respuesta de un receptor específico a un estímulo físico . Los receptores que reaccionan al estímulo e inician el proceso de sensación se caracterizan comúnmente en cuatro categorías distintas: quimiorreceptores , fotorreceptores , mecanorreceptores y termorreceptores . Todos los receptores reciben distintos estímulos físicos y transducen la señal en un potencial de acción eléctrico . Este potencial de acción luego viaja a lo largo de las neuronas aferentes a regiones específicas del cerebro donde se procesa e interpreta. [5]
Quimiorreceptores
Los quimiorreceptores, o quimiosensores, detectan ciertos estímulos químicos y transducen esa señal en un potencial de acción eléctrico. Los dos tipos principales de quimiorreceptores son:
- Los quimiorreceptores a distancia son parte integral de la recepción de estímulos en gases en el sistema olfativo a través de neuronas receptoras olfativas y neuronas en el órgano vomeronasal .
- Los quimiorreceptores directos que detectan estímulos en líquidos incluyen las papilas gustativas en el sistema gustativo, así como los receptores en los cuerpos aórticos que detectan cambios en la concentración de oxígeno . [6]
Fotorreceptores
Los fotorreceptores son capaces de fototransducción , un proceso que convierte la luz ( radiación electromagnética ) en, entre otros tipos de energía , un potencial de membrana . Los tres tipos principales de fotorreceptores son: Los conos son fotorreceptores que responden significativamente al color . En los seres humanos, los tres tipos diferentes de conos se corresponden con una respuesta primaria a la longitud de onda corta (azul), la longitud de onda media (verde) y la longitud de onda larga (amarillo / rojo). [7] Las varillas son fotorreceptores que son muy sensibles a la intensidad de la luz, lo que permite la visión en condiciones de poca luz. Las concentraciones y la proporción de bastones a conos están fuertemente correlacionadas con si un animal es diurno o nocturno . En los humanos, los bastones superan en número a los conos en aproximadamente 20: 1, mientras que en los animales nocturnos, como el cárabo común , la proporción es más cercana a 1000: 1. [7] Las células ganglionares residen en la médula suprarrenal y la retina, donde participan en la respuesta simpática . De los aproximadamente 1.3 millones de células ganglionares presentes en la retina, se cree que el 1-2% son ganglios fotosensibles . [8] Estos ganglios fotosensibles desempeñan un papel en la visión consciente de algunos animales, [9] y se cree que hacen lo mismo en los seres humanos. [10]
Mecanorreceptores
Los mecanorreceptores son receptores sensoriales que responden a fuerzas mecánicas, como la presión o la distorsión . [11] Si bien los mecanorreceptores están presentes en las células ciliadas y desempeñan un papel integral en los sistemas vestibular y auditivo , la mayoría de los mecanorreceptores son cutáneos y se agrupan en cuatro categorías:
- Los receptores de tipo 1 que se adaptan lentamente tienen pequeños campos receptivos y responden a la estimulación estática. Estos receptores se utilizan principalmente en las sensaciones de forma y rugosidad .
- Los receptores de tipo 2 que se adaptan lentamente tienen grandes campos receptivos y responden al estiramiento. De manera similar al tipo 1, producen respuestas sostenidas a un estímulo continuo.
- Los receptores de rápida adaptación tienen pequeños campos receptivos y subyacen a la percepción de deslizamiento.
- Los receptores de Pacini tienen grandes campos receptivos y son los receptores predominantes para la vibración de alta frecuencia.
Termorreceptores
Los termorreceptores son receptores sensoriales que responden a temperaturas variables . Si bien los mecanismos a través de los cuales operan estos receptores no están claros, descubrimientos recientes han demostrado que los mamíferos tienen al menos dos tipos distintos de termorreceptores: [12] [ enlace muerto permanente ] [ verificación fallida ]
- El bulbo terminal de Krause, o corpúsculo bulboso , detecta temperaturas por encima de la temperatura corporal.
- El órgano terminal de Ruffini detecta temperaturas por debajo de la temperatura corporal.
TRPV1 es un canal activado por calor que actúa como un pequeño termómetro detector de calor en la membrana que inicia la polarización de la fibra neural cuando se expone a cambios de temperatura. En última instancia, esto nos permite detectar la temperatura ambiente en el rango cálido / caliente. De manera similar, el primo molecular de TRPV1, TRPM8, es un canal iónico activado por frío que responde al frío. Tanto los receptores fríos como los calientes están segregados por distintas subpoblaciones de fibras nerviosas sensoriales, lo que nos muestra que la información que llega a la médula espinal está originalmente separada. Cada receptor sensorial tiene su propia "línea etiquetada" para transmitir una sensación simple experimentada por el receptor. En definitiva, los canales TRP actúan como termosensores, canales que nos ayudan a detectar cambios en la temperatura ambiente. [13]
Nociceptores
Los nociceptores responden a estímulos potencialmente dañinos enviando señales a la médula espinal y al cerebro. Este proceso, llamado nocicepción , suele provocar la percepción del dolor . [14] Se encuentran en los órganos internos, así como en la superficie del cuerpo. Los nociceptores detectan diferentes tipos de estímulos dañinos o daños reales. Aquellos que solo responden cuando los tejidos están dañados se conocen como nociceptores "durmientes" o "silenciosos".
- Los nociceptores térmicos se activan por el calor o el frío nocivos a diversas temperaturas.
- Los nociceptores mecánicos responden al exceso de presión o deformación mecánica.
- Los nociceptores químicos responden a una amplia variedad de sustancias químicas, algunas de las cuales son signos de daño tisular. Están involucrados en la detección de algunas especias en los alimentos.
Corteza sensorial
Todos los estímulos recibidos por los receptores enumerados anteriormente se transducen a un potencial de acción , que se transporta a lo largo de una o más neuronas aferentes hacia un área específica del cerebro. Si bien el término corteza sensorial se usa a menudo de manera informal para referirse a la corteza somatosensorial , el término se refiere con mayor precisión a las múltiples áreas del cerebro en las que se reciben los sentidos para procesarlos. Para los cinco sentidos tradicionales en los seres humanos, esto incluye las cortezas primaria y secundaria de los diferentes sentidos : la corteza somatosensorial, la corteza visual , la corteza auditiva , la corteza olfatoria primaria y la corteza gustativa . [15] Otras modalidades también tienen áreas de corteza sensorial correspondientes, incluida la corteza vestibular para el sentido del equilibrio. [dieciséis]
Corteza somatosensorial
Ubicada en el lóbulo parietal , la corteza somatosensorial primaria es el área receptiva primaria para el sentido del tacto y la propiocepción en el sistema somatosensorial . Esta corteza se divide en las áreas 1, 2 y 3 de Brodmann . El área 3 de Brodmann se considera el centro de procesamiento primario de la corteza somatosensorial, ya que recibe significativamente más información del tálamo , tiene neuronas que responden mucho a los estímulos somatosensoriales y puede evocar los estímulos somáticos. sensaciones a través de la estimulación eléctrica . Las áreas 1 y 2 reciben la mayor parte de su información del área 3. También hay vías para la propiocepción (a través del cerebelo ) y el control motor (a través del área 4 de Brodmann ). Ver también: S2 Corteza somatosensorial secundaria .
Corteza visual
La corteza visual se refiere a la corteza visual primaria, denominada V1 o área 17 de Brodmann , así como a las áreas corticales visuales extraestriadas V2-V5. [17] Ubicado en el lóbulo occipital , V1 actúa como la estación de retransmisión principal para la entrada visual, transmitiendo información a dos vías primarias etiquetadas como corrientes dorsal y ventral . La corriente dorsal incluye las áreas V2 y V5, y se utiliza para interpretar visualmente "dónde" y "cómo". La corriente ventral incluye las áreas V2 y V4, y se utiliza para interpretar "qué". [18] Se observan aumentos en la actividad Tarea negativa en la red de atención ventral, después de cambios abruptos en los estímulos sensoriales, [19] al inicio y al final de los bloques de tareas, [20] y al final de una prueba completa. [21] [ ¿relevante? ]
Corteza auditiva
Ubicada en el lóbulo temporal , la corteza auditiva es el área receptiva principal para la información sonora. La corteza auditiva está compuesta por las áreas 41 y 42 de Brodmann, también conocidas como área temporal transversa anterior 41 y área temporal transversa posterior 42 , respectivamente. Ambas áreas actúan de manera similar y son integrales en la recepción y procesamiento de las señales transmitidas desde los receptores auditivos .
Corteza olfativa primaria
Ubicada en el lóbulo temporal, la corteza olfativa primaria es el área receptora primaria para el olfato o el olfato. Único en los sistemas olfativo y gustativo, al menos en los mamíferos , es la implementación de mecanismos de acción tanto periféricos como centrales . [ aclaración necesaria ] Los mecanismos periféricos involucran neuronas receptoras olfativas que transducen una señal química a lo largo del nervio olfatorio , que termina en el bulbo olfatorio . Los quimiorreceptores en las neuronas de los receptores que inician el cascada de señales son receptores acoplados a proteína G . Los mecanismos centrales incluyen la convergencia de los axones del nervio olfatorio en glomérulos en el bulbo olfatorio, donde la señal luego se transmite al núcleo olfatorio anterior , la corteza piriforme , la amígdala medial y la corteza entorrinal , todas las cuales constituyen la corteza olfatoria primaria. corteza.
A diferencia de la visión y la audición, los bulbos olfativos no son hemisféricos cruzados; la bombilla derecha se conecta al hemisferio derecho y la bombilla izquierda se conecta al hemisferio izquierdo.
Corteza gustativa
La corteza gustativa es el área receptiva principal del gusto . La palabra gusto se usa en un sentido técnico para referirse específicamente a las sensaciones que provienen de las papilas gustativas de la lengua. Las cinco cualidades del gusto detectadas por la lengua incluyen acidez, amargura, dulzura, salinidad y la calidad del sabor de la proteína, llamada umami . Por el contrario, el término sabor se refiere a la experiencia generada a través de la integración del gusto con el olfato y la información táctil. La corteza gustativa consta de dos estructuras primarias: la ínsula anterior , ubicada en el lóbulo insular , y el opérculo frontal , ubicado en el lóbulo frontal . De manera similar a la corteza olfativa, la vía gustativa opera a través de mecanismos tanto periféricos como centrales. [se necesita aclaración ] Los receptores periféricos del gusto , ubicados en la lengua , el paladar blando , la faringe y el esófago , transmiten la señal recibida a los axones sensoriales primarios, donde la señal se proyecta al núcleo del tracto solitario en la médula o al núcleo gustativo del complejo del tracto solitario. Luego, la señal se transmite al tálamo , que a su vez proyecta la señal a varias regiones del neocórtex , incluida la corteza gustativa. [22]
El procesamiento neuronal del gusto se ve afectado en casi todas las etapas del procesamiento por la información somatosensorial concurrente de la lengua, es decir, la sensación en la boca . El aroma, por el contrario, no se combina con el gusto para crear sabor hasta las regiones de procesamiento cortical superior, como la ínsula y la corteza orbitofrontal. [23]
Sistema sensorial humano
El sistema sensorial humano consta de los siguientes subsistemas:
- Sistema visual
- Sistema Auditorio
- El sistema somatosensorial consta de los receptores, transmisores (vías) que conducen a S1 y S1 que experimenta las sensaciones etiquetadas como tacto , presión , vibración, temperatura (caliente o fría), dolor (que incluye picazón y cosquilleo) y las sensaciones del movimiento muscular. y posición de las articulaciones, incluida la postura , el movimiento y la expresión facial (en conjunto también se llama propiocepción)
- Sistema gustativo
- Sistema olfativo
- Sistema vestibular
Enfermedades
- Ambliopía
- Anacusis
- Daltonismo
- Sordera
Ver también
- Integración multisensorial
- Adaptación neuronal
- Codificación neuronal
- Sensor
- Aumento sensorial
- Neurociencia sensorial
- Sistemas sensoriales en peces
Referencias
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