36.4: Somatosensación - Integración de Señales de Mecanorreceptores

Objetivos de aprendizaje

• Describir cómo la densidad de mecanorreceptores afecta el campo receptivo

Integración de Señales de Mecanorreceptores

La configuración de los diferentes tipos de receptores que trabajan en concierto en la piel humana da como resultado un sentido del tacto muy refinado. Los receptores nociceptivos (los que detectan dolor) se localizan cerca de la superficie. Los mecanorreceptores pequeños, finamente calibrados (los discos de Merkel y los corpúsculos de Meissner) se encuentran en las capas superiores y pueden localizar con precisión incluso el tacto suave. Los grandes mecanorreceptores (corpúsculos pacinianos y terminaciones Ruffini) se localizan en las capas inferiores y responden al tacto más profundo. Considera que la presión profunda que llega a esos receptores más profundos no necesitaría estar finamente localizada. Tanto la capa superior como la inferior de la piel retienen receptores de adaptación rápida y lenta. Tanto la corteza somatosensorial primaria como las áreas corticales secundarias son las encargadas de procesar la compleja imagen de estímulos transmitidos por la interacción de mecanorreceptores.

Figura\(\PageIndex{1}\): Estructura del receptor sensorial: Estructura de cuatro tipos diferentes de receptores sensoriales que se encuentran dentro del sistema sensorial.

Densidad de mecanorreceptores

En el sistema somatosensorial, los campos receptivos son regiones de la piel o de órganos internos. Durante la transmisión de información sensorial de estos campos, las señales deben ser transmitidas al sistema nervioso. Los mecanorreceptores se activan, la señal se transporta y luego se procesa. Algunos tipos de mecanorreceptores tienen grandes campos receptivos, mientras que otros tienen unos más pequeños. Los grandes campos receptivos permiten a la célula detectar cambios en un área más amplia, pero conducen a una percepción menos precisa. Los receptores táctiles son más densos en la piel glabra (el tipo que se encuentra en las yemas de los dedos y los labios humanos, por ejemplo), que suele ser más sensible y es más gruesa que la piel peluda (4 a 5 mm frente a 2 a 3 mm). Así, los dedos, que requieren la capacidad de detectar detalles finos, tienen muchos mecanorreceptores densamente empaquetados (hasta 500 por cm cúbico) con pequeños campos receptivos (alrededor de 10 mm cuadrados), mientras que la espalda y las piernas, por ejemplo, tienen menos receptores con grandes campos receptivos. Los receptores con grandes campos receptivos suelen tener un “punto caliente”: un área dentro del campo receptivo (generalmente en el centro, directamente sobre el receptor) donde la estimulación produce la respuesta más intensa. Las neuronas corticales relacionadas con el sentido táctil tienen campos receptivos en la piel que pueden ser modificados por la experiencia o por lesión en los nervios sensoriales, lo que resulta en cambios en el tamaño y posición del campo. En general, estas neuronas tienen campos receptivos relativamente grandes (mucho más grandes que los de las células ganglionares de la raíz dorsal). Sin embargo, las neuronas son capaces de discriminar detalles finos debido a patrones de excitación e inhibición relativos al campo, lo que conduce a la resolución espacial.

La densidad relativa de los receptores de presión en diferentes ubicaciones del cuerpo se puede demostrar experimentalmente mediante una prueba de discriminación de dos puntos. En esta demostración, dos puntas afiladas, como dos chinchetas, se ponen en contacto con la piel del sujeto (aunque no lo suficientemente duras como para causar dolor o romper la piel). El sujeto informa si sienten un punto o dos puntos. Si los dos puntos se sienten como un punto, se puede inferir que los dos puntos están ambos en el campo receptivo de un solo receptor sensorial. Si dos puntos se sienten como dos puntos separados, cada uno se encuentra en el campo receptivo de dos receptores sensoriales separados. Los puntos podrían entonces acercarse y volver a probarse hasta que el sujeto reporta sentir solo un punto. El tamaño del campo receptivo de un solo receptor podría estimarse a partir de esa distancia.

Puntos Clave

• Los diversos tipos de receptores, nociceptores, mecanorreceptores (tanto pequeños como grandes), termorreceptores, quimiorreceptores y propiorreceptores, trabajan juntos para asegurar que los estímulos complejos se transmitan adecuadamente al cerebro para su procesamiento.
• La distribución de los mecanorreceptores dentro del cuerpo puede afectar cómo se perciben los estímulos; esto depende del tamaño del campo receptivo y de si se activan receptores sensoriales únicos o múltiples.
• Un gran campo receptivo permite la detección de estímulos en un área amplia, pero puede resultar en una detección menos precisa; un pequeño campo receptivo permite la detección de estímulos en un área pequeña, lo que resulta en una detección más precisa.
• La prueba de discriminación de dos puntos se puede utilizar para determinar la densidad de receptores dentro de varias ubicaciones midiendo si un estímulo de dos puntos (como tachuelas) se detecta como uno o dos puntos.

Términos Clave

• mecanorreceptor: cualquier receptor que proporcione a un organismo información sobre los cambios mecánicos en su entorno, como el movimiento, la tensión y la presión