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36.2: Procesos sensoriales - Transducción y Percepción

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    Objetivos de aprendizaje
    • Explicar cómo los estímulos se convierten en señales que se transportan al sistema nervioso central

    Transducción

    La función más fundamental de un sistema sensorial es la traducción de una señal sensorial a una señal eléctrica en el sistema nervioso. Esto se lleva a cabo en el receptor sensorial. El cambio en el potencial eléctrico que se produce se denomina potencial receptor. ¿Cómo se cambia la entrada sensorial, como la presión sobre la piel, a un potencial receptor? Como ejemplo, un tipo de receptor llamado mecanorreceptor posee membranas especializadas que responden a la presión. La alteración de estas dendritas al comprimirlas o doblarlas abre canales iónicos cerrados en la membrana plasmática de la neurona sensorial, cambiando su potencial eléctrico. En el sistema nervioso, un cambio positivo del potencial eléctrico de una neurona (también llamado potencial de membrana), despolariza la neurona. Los potenciales receptores son potenciales graduados: la magnitud de estos potenciales graduados (receptores) varía con la fuerza del estímulo. Si la magnitud de la despolarización es suficiente (es decir, si el potencial de membrana alcanza un umbral), la neurona disparará un potencial de acción. En la mayoría de los casos, el estímulo correcto que incide sobre un receptor sensorial impulsará el potencial de membrana en una dirección positiva, aunque para algunos receptores, como los del sistema visual, no siempre es así.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Activación de mecanorreceptores: (a) Los canales iónicos mecanosensibles son canales iónicos cerrados que responden a la deformación mecánica de la membrana plasmática. Un canal mecanosensible está conectado a la membrana plasmática y al citoesqueleto mediante ataduras similares a pelos. Cuando la presión hace que la matriz extracelular se mueva, el canal se abre, permitiendo que los iones entren o salgan de la célula. b) La estereocilia en el oído humano está conectada a canales iónicos mecanosensibles. Cuando un sonido hace que la estereocilia se mueva, los canales iónicos mecanosensibles transducen la señal al nervio coclear.

    Los receptores sensoriales para los distintos sentidos funcionan de manera diferente entre sí. Se especializan según el tipo de estímulo que perciben; así, tienen especificidad de receptor. Por ejemplo, los receptores táctiles, los receptores de luz y los receptores de sonido son activados por diferentes estímulos. Los receptores táctiles no son sensibles a la luz ni al sonido; son sensibles solo al tacto o a la presión. Sin embargo, los estímulos pueden combinarse en niveles más altos en el cerebro, como sucede con el olfato, contribuyendo a nuestro sentido del gusto.

    Codificación y Transmisión de Información Sensorial

    Cuatro aspectos de la información sensorial son codificados por los sistemas sensoriales: el tipo de estímulo, la ubicación del estímulo en el campo receptivo, la duración del estímulo y la intensidad relativa del estímulo. Así, los potenciales de acción transmitidos sobre los axones aferentes de un receptor sensorial codifican un tipo de estímulo. Esta segregación de los sentidos se conserva en otros circuitos sensoriales. Por ejemplo, los receptores auditivos transmiten señales a través de su propio sistema dedicado. La actividad eléctrica en los axones de los receptores auditivos será interpretada por el cerebro como un estímulo auditivo: un sonido.

    La intensidad de un estímulo a menudo se codifica en la tasa de potenciales de acción producidos por el receptor sensorial. Así, un estímulo intenso producirá un tren de potenciales de acción más rápido. Reducir el estímulo también ralentizará la tasa de producción de potenciales de acción. Una segunda forma en la que se codifica la intensidad es por el número de receptores activados. Un estímulo intenso podría iniciar potenciales de acción en un gran número de receptores adyacentes, mientras que un estímulo menos intenso podría estimular menos receptores. La integración de la información sensorial comienza tan pronto como se recibe la información en el sistema nervioso central.

    Percepción

    La percepción es la interpretación individual de una sensación. Aunque la percepción se basa en la activación de los receptores sensoriales, la percepción ocurre, no a nivel del receptor sensorial, sino a nivel cerebral. El cerebro distingue los estímulos sensoriales a través de una vía sensorial: los potenciales de acción de los receptores sensoriales viajan a lo largo de neuronas dedicadas a un estímulo particular.

    Todas las señales sensoriales, excepto las del sistema olfativo, se transmiten a través del sistema nervioso central: se encaminan al tálamo y a la región apropiada de la corteza. El tálamo es una estructura en el prosencéfalo que sirve como centro de intercambio de información y estación de retransmisión para señales sensoriales (así como motoras). Cuando la señal sensorial sale del tálamo, se conduce al área específica de la corteza dedicada al procesamiento de ese sentido particular.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Procesamiento de sensaciones: El cerebro tiene áreas dedicadas al procesamiento de estímulos, incluyendo: (a) tálamo y (b) las regiones de procesamiento auditivo, visual y somatosensorial.

    Puntos Clave

    • Las señales sensoriales se convierten en señales eléctricas a través de la despolarización de las membranas neuronales sensoriales tras el estímulo del receptor, lo que provoca la apertura de canales iónicos cerrados que hacen que el potencial de la membrana alcance su umbral.
    • Los potenciales receptores se clasifican como potenciales graduados; la magnitud de estos potenciales depende de la fuerza del estímulo.
    • El sistema sensorial muestra especificidad de receptor; aunque los estímulos pueden combinarse en regiones procesadoras del cerebro, un receptor específico solo será activado por su estímulo específico.
    • El cerebro contiene regiones específicas de procesamiento (como las regiones somatosensoriales, visuales y auditivas) que se dedican a procesar la información que previamente ha pasado a través del tálamo, el 'centro de intercambio de información y estación de retransmisión' para señales sensoriales y motoras.
    • Los cuatro componentes principales para codificar y transmitir información sensorial incluyen: el tipo de estímulo, la ubicación del estímulo dentro del campo receptivo, la duración y la intensidad del estímulo.

    Términos Clave

    • potencial de membrana: la diferencia en el potencial eléctrico a través de la membrana envolvente de una célula
    • potencial de acción: un cambio a corto plazo en el potencial eléctrico que viaja a lo largo de una celda
    • transducción: la traducción de una señal sensorial en el sistema sensorial a una señal eléctrica en el sistema nervioso

    Contribuciones y Atribuciones

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