sistemas sensoriales

UNIDAD 1 SISTEMAS SENSORIALES CAPITULO I Profesora Anna Lucia Campos

---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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INDICE

INTRODUCCIÓN

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1.1 Los sistemas sensoriales

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1.2 Todo por ver: El sistema visual

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GLOSARIO

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BIBLIOGRAFIA

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INTRODUCCIÓN “Nada hay en la mente que no haya estado antes en los sentidos” Aristóteles Los sistemas sensoriales, forman parte del Sistema Nervioso y constituyen un conjunto de órganos altamente especializados que permiten captar una amplia gama de señales provenientes del medio ambiente, facilitando la adaptación del sistema nervioso central. Para Cardinali (2007) los sistemas sensoriales están formados por cadenas de neuronas que relacionan la periferia del entorno e interior de nuestro cuerpo con el Sistema Nervioso Central (SNC).

-

Observa el cuadro de abajo, el Sistema Nervioso (SN) está formado por dos subsistemas: Sistema Nervioso Central (SNC) y Sistema Nervioso Periférico (SNP)

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El Sistema Nervioso Periférico, comprende: El Sistema Sensorial y El Sistema Motor

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A través del sistema sensorial, los organismos recogen información desde el medio externo y el medio interno, por lo que se le denomina aferente. Para ello, existen sistemas de detectores que presentan formas distintas de receptores, con una organización morfofuncional diferente y que podemos llamar receptores sensitivos capaces de transformar la energía de los estímulos en lenguaje de información que manejan los organismos (señales químicas, potenciales locales y propagados). A este proceso a través del cual la célula receptora de cada sistema sensorial o sensitivo es capaz de convertir el estímulo en una señal eléctrica se llama transducción. Esta célula transductora es capaz de traducir la energía del estímulo en señales reconocibles y manejables (procesamiento de la información) por el organismo. Estas señales son transportadas por vías nerviosas específicas (haces de axones) para cada modalidad sensorial (visual, auditiva, táctil, etc.) hasta los centros nerviosos para que sean procesados. En estos, la llegada de esa información provoca la sensación y su posterior análisis, por esos centros nerviosos, llevará a la percepción. Cada dimensión y sus respuestas en los sistemas sensoriales presenta cuatro dimensiones básicas: espacialidad, temporalidad, modalidad e intensidad. (Cabalini, 2007)

La sensación y la percepción son entonces, procesos íntimamente ligados a la función de los receptores.

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1.1

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LOS SISTEMAS SENSORIALES

1.1.1 ¿Qué son los campos sensoriales? En 1950, Mountcastle encontró que existen neuronas de la corteza cerebral que son casi silentes, es decir, que su actividad espontánea es muy baja. Sin embargo, ellas respondían claramente cuando se estimulaban áreas específicas de la piel, designándole a estas zonas celulares campos receptivos. Un campo receptivo es una zona periférica desde donde recibe información una neurona sensorial. Hay campos receptivos grandes y pequeños, donde la discriminación del estímulo es inversamente proporcional al tamaño, así un campo pequeño, como el encontrado en los labios permite discriminar dos puntos de presión muy cercanos uno del otro. En la piel, se ha estudiado la organización básica de un modelo simple de campo receptivo, el cual consiste, que en una región dada de la piel podemos definir diferentes áreas en donde cada una de ellas es inervada por ramificaciones de terminales nerviosos que se originan de axones específicos. Por lo que, una misma área puede recibir terminales de diferentes axones pero hay uno de ellos, que la inerva preferencialmente. Al aplicar estímulos sobre la piel, por ejemplo de naturaleza mecánica, estos pueden activar simultáneamente varias áreas vecinas, pero hay una que será especialmente activada. Esta, como cualquiera de las otras, está conectada a diferentes neuronas a lo largo de la vía sensitiva respectiva, por lo que esas neuronas responderán cada vez que se estimulen las áreas correspondientes de la piel, pero una de ellas responderá preferencialmente. Estas áreas representan los campos receptivos de esas neuronas. En el sistema visual, encontramos modelos más complejos de campos receptivos. En el esquema se muestran los resultados del estudio del campo receptivo de una célula compleja de la corteza visual primaria. Para ello, se estudia la respuesta de este tipo de célula cuando se le presenta a un mono, en una pantalla, una barra de luz con diferentes orientaciones o posiciones en su campo visual. ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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La barra de luz actúa sobre la retina, membrana en la cual se pueden definir diversos campos receptivos de forma rectangular. El estímulo está representado por uno de los bordes de una barra de luz en la pantalla en distintas posiciones y orientaciones. Para esta célula, cuya actividad eléctrica se está registrando, existe un campo receptivo óptimo. Este corresponde al activado por el borde la barra, con una orientación y posiciones tales, que la célula responde con la más alta frecuencia. Es su campo receptivo. Con este tipo de experimentos se pueden definir campos receptivos para distintos tipos de células en el sistema. Por ejemplo, para células simples y/o complejas, dependiendo donde se esté haciendo el registro de su actividad eléctrica.

1.1.2 ¿Qué son los receptores sensoriales?

Los receptores sensoriales

son

Estructuras que contienen células especializadas en detectar determinados tipos de variaciones del medio ambiente.

Cuando estas variaciones superan un determinado valor (umbral) origina un impulso nervioso que se transmite a través de las neuronas y al que llamaremos "estímulos". ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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1.

A través de la visión podemos observar las distancias de los objetos y establecer referencias espaciales. 2. El oído informa de la posición de la cabeza en su relación con la gravedad y la relación con la aceleración lineal para dar una respuesta motriz efectiva. 3. Todos los órganos sensoriales envían la información recibida al cerebro a través de la médula espinal. El cerebro procesa esta información y la devuelve a los músculos para que realicen movimientos apropiados. 4. El huso muscular es un receptor sensorial propioceptor situado dentro de la estructura del músculo. Detecta de forma muy rápida los cambios de tensión muscular ante estiramientos súbitos, logrando mejorando una respuesta motriz mucho más rápida, ganando equilibrio y control postural

1.1.3 ¿Qué son los estímulos sensoriales? Como vimos, los estímulos son cambios detectados en niveles de energía que superan un umbral y que son generados en los distintos sistemas físicos que rodean a cada organismo. Cada variedad de estímulo solo es detectado en un estrecho rango de su espectro, como ocurre con el espectro de la luz, de la cual el ojo solo registra una parte del mismo.

1.1.4 ¿Qué función cumplen las células sensoria les o receptores sensoriales? Las células receptores o sensoriales transducen la información como sonido, luz, presión, olor, sabor, y temperatura me---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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diante receptores en su superficie, y la transfieren a través de los nervios hasta el cerebro para que lo procese. Este tipo de células se encuentran: a) Dispersas en la superficie del organismo, como son los receptores de temperatura y presión. b) Agrupadas, formando asociaciones sensoriales simples u órganos que pueden ser extremadamente sofisticados, como el ojo o el oído. En los órganos receptores, las células receptoras, se han adaptado para reconocer en forma específica el estímulo adecuado que las excita. En el siguiente gráfico se presentan diferentes tipos de células receptoras en las cuales las flechas pequeñas indican el sentido en el que fluyen los estímulos.

Los receptores sensoriales son células que se han adaptado a captar información externa (por ejemplo, la ondas sonoras) e información interna (por ejemplo, cambios en la posición). Estas células deben captar el estímulo, "codificarlo" al lenguaje de impulsos nerviosos (transducción) y enviarlos al Sistema Nervioso (transmisión) para que pueda ser procesado por el organismo.

1. Célula sensorial del corpúsculo carotideo, sensible a estímulos químicos. 2. Célula gustativa, sensible a moléculas presentes en los alimentos. 3. Neurona olfativa, sensible a odógenos. 4. Corpúsculo de Pacini, sensible a estímulos mecánicos de presión. Terminales nerviosos de la piel sensibles a estímulos que provocan dolor. 5. Primera neurona de la vía sensorial de mecanorreceptores de elongación presente en el huso muscular (músculo esquelético) 6. Células pilosas del oído interno sensibles a las ondas inducidas por estímulos acústicos 7. Células de la retina (conos

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Los receptores sensoriales pueden ser las neuronas modificadas (células sensoriales primarias) y células sensoriales secundarias que se comunican química o eléctricamente con las neuronas. Las células sensoriales secundarias se concentran frecuentemente en los órganos sensoriales.

Los receptores sensoriales son estructuras que transforman energía (información recibida) en potenciales de acción (señales nerviosas) a través de la transducción.

1.1.5 ¿Cuáles son los diversos tipos de receptores sensoriales? Según el tipo de estímulo que captan, los receptores sensoriales se clasifican en:

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Desde la ubicación y la sensación que producen los receptores, también podemos organizarlos de la siguiente manera:

Recep-tores Visuales*

Mecano - Receptores Sensitivos

Receptores Térmicos

Receptores Químicos

RECEPTORES Gustativos

UBICACIÒN  Botones gustativos

Olfativos

 Mucosa nasal

Homeostáticos

 Cuerpo carotideo y aórtico (mmHg, CO2)  Aparato digestivo (pH)  Bulbo raquídeo  Hipotálamo (osmóticos)  Hígado (glicemia portal)  Piel

Terminales nerviosos para frio y calor Terminales nerviosos (presión) Terminales nerviosos (volumen pulmonar) Terminales nerviosos (volumen vesical) Terminales nerviosos (distensión) Terminales nerviosos (elongación) Conos y bastoncitos

SENSACION  Diversos sabores: ácido, salado, dulce, amargo  Diversos olores  Indeterminada    

Indeterminada Indeterminada Indeterminada Indeterminada



Frío y calor

 Vasos sanguíneo

Indeterminada

 Pulmón

Indeterminada

 Vejiga

Indeterminada

 Aparato digestivo

Indeterminada

 Musculo esquelético

Indeterminada

 Retina



Luminosa

*electromagnéticos ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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Dada la alta especialización de los receptores sensoriales, cada uno de ellos está diseñado para procesar un tipo de energía o estímulo determinado. Por ejemplo, un estímulo mecánico en un fotorreceptor se procesa en forma de luz. Así mismo, tienen la capacidad de discriminar la intensidad del estímulo y su duración, tales como dolor alto o bajo, caricias o golpe, etc.

1.1.6 ¿Qué son las vías sensoriales? Además de las células receptoras, en los receptores sensoriales pueden existir otros tipos de células que optimizan el proceso de excitación del sistema sensorial.

Esquema que muestra la vía del reflejo

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Una vez que se activa la célula sensorial (célula receptora) puede liberar un neurotransmisor que actúa sobre el primer componente de la vía sensorial, cuya vía va desde el receptor sensorial hasta el área sensorial respectiva de la corteza. Por esta vía viajan potenciales de acción organizados como frecuencias o potenciales en intervalos específicos que representan una forma de código de acuerdo a cada modalidad sensorial. Durante este recorrido, la información atraviesa varias sinapsis en las cuales pueden aparecer modificaciones hasta su lugar de destino en la corteza cerebral, que difieren de acuerdo a las modalidades sensoriales, a través de la existencia de una representación sensorial. Es decir, los campos receptivos de los órganos sensoriales (piel, Órgano de Corti, retina) se encuentran representados en ubicaciones definidas. Por ejemplo, en la zona somestésica de la corteza cerebral existe una representación sensitiva de las regiones del cuerpo (homúnculo sensitivo). Esta vía sensorial posee determinadas propiedades que deben tenerse en cuenta, como por ejemplo: los estímulos al actuar sobre los receptores sensoriales actúan sobre campos receptivos no sobre receptores individuales, como lo mencionamos en la primera parte, lo que determina que en una vía sensorial viajen simultáneamente los potenciales de acción por varios axones. Esos axones que pertenecer a las células sensoriales o neuronas de primer orden que inician la vía pueden ramificarse (divergencia) o alcanzar a varias otras neuronas (de primer orden) en la vía, las mismas que pueden recibir inervación desde otros campos receptivos o desde otros sistemas sensoriales o de axones que no pertenezcan a sistemas sensoriales (convergencias). Esta relación entre los axones determina diferencias en la respuesta de activación, unas pueden actuar incrementando la excitación y otras reduciéndola. En todo caso, cada modalidad sensorial se identifica con una vía específica, como se aprecia en el siguiente cuadro:

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1. Neurona sensorial 2. Campo receptivo 3. Neuronas de primer orden 4. Neuronas de segundo orden 5. Corteza cerebral 6. Homúnculo somatosensorial en la corteza cerebral 7. Divergencia (un axón se ramifica e inerva varias otras neuronas) 8. Convergencia (varios axones de diferente origen inervan la misma neurona) Células accesorias en el órgano receptor

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1.1.7 ¿Cuáles son los órganos de los sentidos? Los órganos de los sentidos son el instrumento básico para la interacción con el medio externo. Los sentidos nos permiten contactarnos con lo que nos rodea. Hasta el momento sabemos que poseemos cinco sentidos. Cada uno de ellos cumple una función diferente, aunque en ciertos casos, están conectados, como el olfato y el gusto. Podemos afirmar que para poder realizar todas nuestras actividades es necesario, en gran medida, una coordinación entre nuestros cinco sentidos para poder adaptarnos al entorno, mantener una postura estable y orientarnos en el espacio. En este sentido:  El ojo nos proporciona información sobre la forma, color, distancia, posición y movimiento de los objetos.  La audición nos permite captar y ubicar los sonidos e intercambiar señales de comunicación de gran precisión con las otras personas.  El olfato conectado permite identificar objetos y personas, orientarnos por el olor. Además está conectado con el sistema límbico, lo que nos proporciona un significado emocional de los olores.  El gusto, juega un papel importante en la identificación, apreciación y selección de los alimentos.  El tacto, capaz de reemplazar muy aisladamente algunos de nuestros sentidos, como la vista en la identificación de objetos, nos permite determinar el tamaño, forma y textura de un objeto. Asimismo, nos permite reconocer las sensaciones de temperatura, presión y dolor. Los sentidos, al ser los responsables de la comunicación constante entre el medio interno y externo del hombre, tienen una importancia enorme para la vida diaria.

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¿Podrías escuchar el despertador si tus oídos no funcionaran?, ¿Qué ocurriría si tu cuerpo no te informara acerca de la posición en que se encuentra y los lugares en que se apoya?, ¿Qué agrado tendría para ti el desayuno sin gusto ni olfato?

Sin duda, nuestros sentidos nos informan sobre el medio que nos rodea, permitiéndonos actuar de acuerdo a él, por ejemplo al sentir el frío nos abrigamos o tiritamos o nos movemos. Los órganos de los sentidos son estructuras del sistema nervioso destinadas a percibir las modificaciones que pueden producirse en el ambiente externo así como en el ámbito interno de un organismo. Como hemos visto antes, se distinguen receptores cutáneos, visuales, auditivos y de sustancias químicas.  Receptores cutáneos ubicados en la piel: son los receptores para el tacto, la presión, el frío y el calor, incluyéndose entre ellos los receptores para el dolor. Nos proporcionan información sobre la textura de los objetos, su dureza, temperatura y forma.

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 Receptores para sustancias químicas: están básicamente relacionados con los sentidos del olfato y del gusto. Los receptores olfativos se ubican en la parte superior o techo de las fosas nasales. Los receptores del gusto se denominan papilas gustativas y son células especializadas situadas principalmente en la lengua desde donde parten los nervios sensoriales que conducen las sensaciones gustativas al cerebro. Las papilas gustativas permiten al ser humano percibir los sabores dulce, salado, ácido, amargo y el umami.

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 Receptores visuales y auditivos: lo constituyen el ojo y el oído. Determinan los sentidos de la visión y audición respectivamente. Veamos a continuación cada uno de los órganos de los sentidos: a) Los ojos son los órganos receptores de la visión, se asemeja a una máquina fotográfica. Aunque el ojo es denominado a menudo el órgano de la visión, el verdadero órgano de la visión, en realidad es el cerebro. La función del ojo es transducir las ondas electromagnéticas de la luz en un determinado tipo de impulsos nerviosos que se transmiten al cerebro. b) La piel y el tacto: La piel es sensible a muchas situaciones diferentes. El calor, el frío, el dolor, el tacto y la presión generan estímulos, que son captados por receptores especializados encargados de transmitir al cerebro información útil acerca del entorno. La mayoría de estos mensajes evitan que nos dañemos o lastimemos. c) El oído y la audición: el oído es el órgano responsable no sólo de la audición sino también del equilibrio. Se divide en tres zonas: externa, media e interna. El oído externo es la parte del aparato auditivo que se encuentra en posición lateral al tímpano o membrana timpánica. Comprende la oreja o pabellón auricular o auditivo y el conducto auditivo externo, que mide tres centímetros de longitud. El oído medio se encuentra situado en la cavidad timpánica llamada caja del tímpano. Incluye el mecanismo responsable de la conducción de las ondas sonoras hacia el oído interno. El oído medio está en comunicación directa con la nariz y la garganta a través de la trompa de Eustaquio, que permite la entrada y la salida de aire del oído medio para equilibrar las diferencias de presión entre este y el exterior. ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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Hay una cadena formada por tres huesos pequeños y móviles (huesecillos) que atraviesa el oído medio. Estos tres huesos reciben los nombres de martillo, yunque y estribo. Los tres conectan acústicamente el tímpano con el oído interno, que contiene un líquido denominado endolinfa. El oído interno está formado por el líquido que llena la cóclea, estructura en forma de caracol. El líquido vibra con el movimiento del estribo. En el interior de la cóclea encontramos el órgano de Corti responsable transducir las señales sonoras en señales eléctricas. El oído humano constituye el último eslabón de la cadena sonora: transduc las ondas sonoras en señales eléctricas que se transmiten por el nervio acústico hasta el cerebro, en donde el sonido es procesado. d) La lengua y el gusto: La sede del gusto se encuentra en la lengua, órgano propio de la boca, por donde necesariamente pasan los alimentos antes de su masticación y deglución.

En el gráfico se observa un corte transversal de la lengua. En el detalle se aprecia la papila gustativa, en cuyo interior se encuentran las células gustativas.

La lengua está formada por 17 músculos que le permiten moverse en todas direcciones. Su superficie está recubierta por una mucosa que contiene unas 10 000 prominencias llamadas papilas gustativas, que a su vez cada una contiene de 50 a 100 corpúsculos gustativos. La transducción ocurre cuando las sustancias químicas entran en contacto ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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con los sitios receptores presentes en estas células gustativas. Las señales eléctricas se transmiten desde la lengua por medio de una serie de nervios que luego hacen conexión con el tálamo y de ahí a dos zonas de la ínsula y la corteza opérculo frontal, también llega a la región orbitofrontal que también recibe las señales olfativas. e) La nariz y el olfato: La nariz es el órgano receptor del olfato. En ella se encuentra una membrana olfatoria ubicada en la parte superior de la cavidad nasal. Las moléculas del olor llegan a esta mucosa que contiene las neuronas receptoras olfatorias transportadas por el viento. Existen 350 tipos diferentes de receptores olfatorios y cada uno sensible a un grupo determinado de sustancias odorantes, llegando a identificar más de 100 000 olores diferentes. Los olores detectados por las neuronas olfatorias son transducidos hacia el bulbo olfatorio, de ahí son transportados a la corteza olfatoria primaria (Corteza piriforme) y la amígdala, y luego a la corteza orbitofrontal o corteza olfatoria secundaria donde serán procesados.

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1.1.8 ¿Todos tenemos las mismas sensaciones? ¿Cuáles son los atributos más importantes de la sensación? La sensación es un fenómeno innato, es decir se nace con la capacidad para recibir sensaciones. Sin embargo, se necesitan una serie de condiciones fisiológicas y psicológicas para que se produzcan:  Condiciones Fisiológicas corresponden todo lo estructural y fisiológicos relacionado a la detección y procesamiento de estímulos: receptores y órganos transmisores, generación de impulsos nerviosos que activan los centros de coordinación y centros efectores.  Condiciones Psicológicas o la capacidad del organismo, va más relacionado a las experiencias personales vividas al captar las sensaciones a través de los sentidos de acuerdo a cualidades de las mismas. a) Propiedades de la sensación A pesar de su diversidad, las sensaciones comparten determinadas propiedades básicas como modalidad, intensidad, duración y localización. Modalidad: Como hemos visto anteriormente, cada sistema sensorial cuenta con receptores sensoriales especializados para procesar las distintas formas de energía (electromagnética, mecánica, térmica, química) con las que entramos en contacto, las mismas que son procesadas por el sistema nervioso en distintas cualidades de la sensación o modalidades sensoriales. “Cada clase de receptores sensoriales establece conexiones con estructuras particulares del sistema nervioso central, al menos en los primeros estadios del procesamiento de la información”1.

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Desde la Antigüedad se han reconocido cinco modalidades sensoriales principales o sistemas somatosensoriales como visual, auditivo, vestibular, olfativo y gustativo. Intensidad o fuerza de la sensación. De la intensidad del estímulo depende la intensidad de la sensación. Habíamos mencionado que la intensidad mínima que necesita un estímulo para ser detectado es el umbral. Y la cantidad mínima que hay que aumentar o disminuir en la intensidad del estímulo para que el sujeto sienta la diferencia, se llama "umbral diferencial". Podemos distinguir un umbral absoluto, que es la intensidad más pequeña de un estímulo para que éste pueda ser percibido; y un umbral Diferencial o limen de diferencia, que es la medida de la diferencia mínima entre dos estímulos que se puede detectar. Ambos conceptos, constituyen conceptos estadísticos provenientes de la psicofísica (Weber, Fechner, Helmhozl y von Frey).Tienen una validez que puede ser cuestionable en cierto grado, pues el umbral sensorial depende también, en cierta manera de la experiencia, expectativa, motivación, fatiga o el contexto en el que se presenta un estímulo. Podemos afirmar entonces que, la sensación de intensidad del estímulo no es fija, por ejemplo, el umbral para el dolor suele elevarse durante la competición deportiva o en el parto. Los umbrales sensoriales pueden también descender, como cuando prevemos la aparición de un estímulo. Si la magnitud del estímulo es demasiado débil, no produce una respuesta de detección o potencial de acción, se dice que la magnitud del estímulo es subumbral o sublimal; al contrario, los que superan el umbral, se denominan supraumbrales o supraliminales. Para llevar un mensaje sensorial al cerebro, la información del estímulo debe estar representada como una serie de potenciales de acción.

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Valores aproximados de umbral de detección Modalidad sensorial Luz Sonido Gusto Olfato Tacto

Umbral de detección La flama de una vela vista a 48 kilómetros (30 millas) en una noche oscura y sin nubes. El tictac de un reloj de pulso en condiciones de silencio a siete metros (6 m). 5 ml de azúcar disuelta en 7,6 litros de agua. Una gota de perfume difundida en todo el volumen de un apartamento de tres habitaciones. El ala de una abeja que cae sobre su mejilla desde una distancia de un centímetro.

Duración: Está en función de la intensidad y del tiempo de permanencia del estímulo, es decir, de la estimulación a los receptores. Se ha comprobado que las sensaciones auditivas y visuales son de corta duración, mientras que las dolorosas son prolongadas. En general, cuando un estímulo persiste largo tiempo, la intensidad de la sensación disminuye. Esta disminución se denomina adaptación. La intensidad de un estímulo puede disminuir con el paso del tiempo y en un determinado momento caer por debajo del umbral, con lo que se pierde la sensación. Naturalmente, un estímulo débil desaparece antes que un estímulo fuerte. Localización: La mayoría de las sensaciones se perciben con una localización específica en el espacio, ya sea en el cuerpo o en el exterior. La capacidad para localizar la fuente de estimulación depende de la capacidad para distinguir estímulos muy próximos espacialmente. Se relaciona con los campos sensoriales mencionados al principio de la lectura. Esta habilidad puede cuantificarse determinando la distancia mínima detectable entre dos estímulos, una medida que Weber denominó como umbral entre dos puntos. Este umbral puede ser tan pequeño como 1 mm en la punta de los dedos o labios. ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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La localización del receptor será lo que dará la información al cerebro sobre la localización del estímulo (por ejemplo, estimular un mecanorreceptor en un dedo enviará la información al cerebro sobre ese dedo) Cabe mencionar que las experiencias y la genética de los individuos determinarán que las sensaciones registradas por el individuo generen respuestas diferentes frente a los estímulos, ya que determinan la disposición y capacidad perceptiva, como por ejemplo:  El tono afectivo o estado de ánimo del sujeto. Por ejemplo: en estados de euforia o en estados de depresión varían el ingreso de información en intensidad y duración,  El contenido de las sensaciones: Generalmente captamos con mayor rapidez e intensidad lo que nos interesa; y, a veces, ocurre lo mismo con aquello que nos imaginamos va en contra nuestra. b) ¿Cómo pasamos de la sensación a la percepción? Mientras la sensación se refiere a la experiencia inmediata básica, generada por estímulos simples, es decir la respuesta de los órganos que tienen los sentidos frente a un estímulo; la percepción incluye el procesamiento de esas sensaciones, dándoles significado y organización. La organización, interpretación, análisis e integración de los estímulos, implica la actividad no sólo de nuestros órganos sensoriales, sino también de nuestro cerebro. Por tanto, la sensación precede a la percepción: -

Primero se percibe un estímulo -sensación-, como puede ser la alarma de una puerta.

-

Luego, se analiza y compara la información suministrada por ese estímulo y

-

Después de procesar la percepción está la percepción, sobre la que se toman decisiones para pasar a la acción, ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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permanecer en una actitud de alerta frente algún peligro o si simplemente apagar el dispositivo que accidentalmente accionó la alarma. Tomemos como ejemplo la siguiente imagen:

Muchos de nosotros percibiremos en primer lugar el rostro de una mujer. Sin embargo, una persona que no tenga la mente asociada a ese escenario percibirá en primer lugar gaviotas que la componen. Esto demuestra que, aunque el estímulo y la sensación son constantes, las percepciones pueden ser distintas para cada persona. En tal sentido es posible también tener percepciones subliminales, es decir podemos no ser conscientes de la información que ingresa por los receptores sensoriales. Muchos estudios demuestran que si se nos expone a estímulos o mensajes de tan corta duración que no los podemos captar conscientemente, éstos pueden afectar nuestros pensamientos o emociones. Por ejemplo, dibujos o fotografías de escenas desagradables expuestas a altas velocidades provocan sensación de ansiedad; así como los estímulos que se emplean en publicidad comercial y política, cine, música, mensajes en prensa y radio, mensajes terapéuticos que contienen invitaciones positivas de autoayuda y superación; generan determinadas sensaciones. Por otro lado, también estamos sujetos a la Adaptación Sensorial y al pos–efecto perceptivo, que producen la acomodación en la capacidad sensorial subsecuente a una exposición prolongada a un estímulo o serie de estímulos.

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La adaptación se produce cuando los juicios sobre un estímulo particular cambian en el tiempo; y, postefecto, cuando se generan cambios en el juicio sobre un estímulo, como resultado del contacto del observador inmediatamente “antes” de emitir un juicio. Asimismo, debemos mencionar a la atención Selectiva entendida como la concentración de la actividad mental. En el ámbito de la percepción, la atención se enfatiza en el enfoque de integración de las características desarrollado por Anne Treisman y sus colaboradores (1986), quien señala dos etapas centrales:  Primera etapa: Del procesamiento previo a la atención. Incluye el registro automático de las características, utilizando un procesamiento paralelo que permite que todos los objetivos sean procesados simultáneamente por el campo visual.  Segunda etapa: De la atención enfocada. Incluye la identificación de objetos por medio del procesamiento seriado de los objetivos, es decir uno por uno. En este aspecto, el cerebro está bombardeado de muchos estímulos y cuando hay que centrarse en una tarea dirigimos la atención hacia esta, dejando de prestar atención a los detalles del entorno. Como por ejemplo, cuando uno maneja o monta bicicleta, al principio préstamos atención a los detalles del proceso, pero luego los cambios o el pedaleo se hacen automáticamente. La teoría de integración de características sugiere que cuando la atención está sobrecargada o distraída, las características pueden combinarse de manera no apropiada en la percepción; a una combinación inapropiada se le denomina conjunción ilusoria. Cuando las circunstancias nos impiden mirar un objeto con atención, mezclamos las características haciendo un intento por percibir el objeto.

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1.2 Todo por ver: el sistema visual 1.2.1 Una mirada más profunda al sistema visual El lóbulo occipital está asignado al sistema visual, por lo que es importante ampliar este punto. Dependemos de la vista más que de ningún otro sentido para movernos por el espacio que nos rodea. En una sola mirada, que dura una fracción de segundo, los ojos colaboran con el cerebro para informarnos sobre el tamaño, la forma, el color y la textura de un objeto. Nos permiten saber la distancia a la que está, si está quieto o se acerca a nosotros y la rapidez con que se mueve. Los ojos nos proporcionan a diario mensajes que nos ayudan a entender el mundo en el que vivimos.

¿Sabías que…? El color del iris se debe a un pigmento denominado melanina, la misma sustancia que da color a la piel y al cabello. Cuanta más melanina haya y más cerca esté de la superficie del tejido, más oscuro será el iris. Las personas de ojos marrones tienen más melanina.

Reflexionemos…  Durante los 6 primeros años de vida, la visión tiene una enorme plasticidad para aprender y ser estimulada.  El 15-30% de los problemas de aprendizaje se deben a un problema visual no diagnosticado.  El 80% de la información del entorno que llega a nuestro cerebro, ingresa a través de la VISIÓN.  El 100% de las tareas que los niños hacen en el colegio son VISUALES. ¿Menciona otras razones por las que será importante conocer sobre el maravilloso sistema visual?.. ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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Aunque los ojos son pequeños en comparación con la mayoría de los órganos del cuerpo, su estructura es maravillosamente compleja. Los ojos:  Funcionan de manera conjunta para percibir profundidad, permitiéndonos calcular la distancia y el tamaño de los objetos para movernos a su alrededor.  Colaboran con el cerebro, los músculos y los nervios para crear complicadas imágenes y mensajes visuales.  Se adaptan constantemente a los cambios en el entorno, adecuándose, por ejemplo, para movernos fácilmente por una habitación casi a oscuras o bajo una brillante luz solar. Pero para comprender mejor cómo funcionan nuestro maravilloso órgano de la vista, es importante saber cuál es su estructura, así como las condiciones médicas y enfermedades que pueden interferir en la visión.

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1.2.2 ¿Qué son los ojos y cómo funcionan? Los Fotorreceptores son los responsables del sentido de la vista, es decir de la captación de la luz (espectro electromagnético). LA LUZ atraviesa la córnea

entra por la pupila

impacta sobre los conos y bastones presentes en la retina

atraviesa el cristalino

se proyecta sobre la retina

Pasan los estímulos transducidos al nervio óptico que va al cerebro.

La CORNEA es la parte anterior y transparente de la esclerótica (la parte blanca anterior del ojo). El CRISTALINO es el lente que enfoca la imagen. La retina es el lugar donde llega el nervio óptico, la cual presenta una zona llama punto ciego porque no hay sensibilidad visual. Cerca de él hay una depresión denominada fóvea, rodeada de un anillo denominado mancha amarilla o mácula lutea, dónde hay una gran concentración de conos y bastones que es el lugar donde hay más eficiencia visual ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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Los conos y los bastoncitos son células especializadas de la retina que son estimuladas por las ondas luminosas. Pigmentos que se ubican en esas células son modificados por la energía de la radiación luminosa, generándose así una cadena de reacciones que llevan a la activación de la vía visual. Se concentran en una región cerca del centro de la retina llamada fóvea. Su distribución sigue un ángulo de alrededor de 2°, contados desde la fóvea

La cantidad de conos es de 6 millones y algunos de ellos tienen una terminación nerviosa que va hacia el cerebro.

LOS CONOS:

Responsables de la definición espacial y del color Son los responsables de la visión del color, siendo de tres tipos, cada uno de ellos sensibles a los colores rojo, verde y azul, respectivamente.

Se concentran en zonas alejadas de la fóvea y son los responsables de la visión escotópica (visión a bajos niveles).

Son poco sensibles a la intensidad de la luz y proporcionan visión fotópica (visión a altos niveles).

Comparten las terminaciones nerviosas que se dirigen al cerebro, siendo poco importante su aportación a la definición espacial.

LOS BASTONES: Responsables de la visión nocturna

La cantidad de bastones se sitúa alrededor de 100 millones y no son sensibles al color.

Son mucho más sensibles que los conos a la intensidad luminosa, por lo que aportan a la visión del color aspectos como el brillo y el tono.

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Existen grupos de conos especializados en detectar y procesar un color determinado, siendo diferente el total de ellos dedicados a un color y a otro. Por ejemplo, existen más células especializadas en trabajar con las longitudes de onda correspondientes al rojo que a ningún otro color, por lo que cuando el entorno en que nos encontramos nos envía demasiado rojo se produce una saturación de información en el cerebro de este color, originando una sensación de irritación en las personas. Cuando el sistema de conos y bastoncillos de una persona no es el correcto se pueden producir una serie de irregularidades en la apreciación del color, al igual que cuando las partes del cerebro encargadas de procesar estos datos están dañadas. De esta manera, se explica el fenómeno del Daltonismo, enfermedad genética, en la que una persona afectada no aprecia las gamas de colores en su justa medida, confundiendo por ejemplo los rojos con los verdes. Finalmente, existen una serie de estructuras, que no forman parte del globo ocular, pero que contribuyen en su protección y buen funcionamiento, las mismas que son las siguientes: -

Los párpados superior e inferior, la más importante de todas. Son pliegues de piel y tejido glandular que pueden cerrarse gracias a unos músculos y forman sobre el ojo una cubierta protectora contra un exceso de luz o una lesión mecánica. Las pestañas, pelos cortos que crecen en los bordes de los párpados, actúan como una pantalla para mantener las partículas y los insectos fuera de los ojos cuando están abiertos.

-

La conjuntiva, ubicada detrás de los párpados y adosada al globo ocular, es una membrana protectora fina que se pliega para cubrir la zona de la esclerótica visible.

-

La glándula o carúncula lagrimal, situada en su esquina exterior. Estas glándulas segregan un líquido salino que lubrica la parte delantera del ojo cuando los párpados están cerrados y limpia su superficie de las pequeñas partículas de polvo o cualquier otro cuerpo extraño. Es muy importante para la salud del ojo mantener lubricado. En general, el parpadeo en el ojo humano es un acto reflejo ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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que se produce más o menos cada seis segundos; pero si el polvo alcanza su superficie y no se elimina por lavado, los párpados se cierran con más frecuencia y se produce mayor cantidad de lágrimas

Si bien es posible medir con toda exactitud la longitud de onda de un color determinado, en tanto el proceso de identificación de colores depende del cerebro y del sistema ocular de cada persona en particular, el concepto del color producido por ella es totalmente subjetivo, dependiendo de la persona en sí. Por esta razón, dos personas diferentes pueden interpretar un color dado de forma diferente, y puede haber tantas interpretaciones de un color como personas hay. Por otro lado, el mecanismo de la visión nocturna implica la adaptación a la oscuridad en una respuesta de los conos y bastones en lo que se conoce como curva de adaptación a la oscuridad. La cual indica que la sensibilidad del observador se incrementa en dos fases, una en los primeros 3 a 4 minutos en la que los conos terminan de adaptarse y una segunda después de los 7 a 10 minutos que se continúa hasta los 30 minutos en la que los bastones terminan su proceso de adaptación. ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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Este proceso de demora a la sensibilización de las células de bastones se debe al pigmento púrpura visual o rodopsina, sintetizado en su interior. Para la producción de este pigmento es necesaria la vitamina A y su deficiencia conduce a la ceguera nocturna. La rodopsina se blanquea por la acción de la luz y los bastones deben reconstituirla en la oscuridad, de ahí que una persona que entra en una habitación oscura procedente del exterior con luz del sol, no puede ver hasta que el pigmento no empieza a formarse. Cuando los ojos son sensibles a unos niveles bajos de iluminación, quiere decir que se han adaptado a la oscuridad. Investigaciones muestran comparativamente que los conos son más sensibles a la luz y que los bastones a la oscuridad, ya que los bastones absorben mejor a 500 nm, área azul y verde del espectro, mientras que los conos tienen su pico a los 580 nm, esto último debido a sus tres pigmentos (azul 419nm , verde 531 nm y rojo 558 nm) En la capa externa de la retina está presente un pigmento marrón o pardusco que sirve para proteger las células con forma de conos de la sobreexposición a la luz. Cuando la luz intensa alcanza la retina, los gránulos de este pigmento emigran a los espacios que circundan a estas células, revistiéndolas y ocultándolas. De este modo, los ojos se adaptan a la luz. Ninguna persona es consciente de las diferentes zonas en las que se divide su campo visual, debido a que los ojos están en constante movimiento y la retina se excita en una u otra parte, según la atención se desvía de un objeto a otro. Los movimientos del globo ocular hacia la derecha, izquierda, arriba, abajo y a los lados se llevan a cabo por los seis músculos oculares y son muy precisos. Se ha estimado que los ojos pueden moverse para enfocar en, al menos, cien mil puntos distintos del campo visual. Los músculos de los dos ojos funcionan de forma simultánea, por lo que también desempeñan la importante función de converger su enfoque en un punto para que las imágenes de ambos coincidan. Cuando esta convergencia no existe o es defectuosa se produce la doble visión. El movimiento ocular y la ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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fusión de las imágenes también contribuyen en la estimación visual del tamaño y la distancia.

1.2.3 Factores que afectan la percepción visual Resulta interesante considerar algunos factores (Roca, 1983)que afectan la percepción visual de las personas:

El estado de los órganos recpetores y reactivos El ambiente físico

El medio social

Factores que afectan la percepción visual

1º. El ambiente físico: El nivel de intensidad del estímulo y la existencia de varios estímulos de manera simultánea (sumación). También influye la situación del estímulo respecto al órgano receptor (ojos): cercanía o lejanía, derecha e izquierda, centrado o a un lado. 2º. El estado de los órganos receptores y reactivos: El estímulo frente al cual se reacciona más rápidamente es el auditivo (8-9 milésimas de segundo), después vienen el tacto, la visión (20-30 décimas de segundo), el dolor, el gusto y, por último, el olfato. Recuerden que cada individuo viene con una carga genética que puede determinar características estructurales que favorezcan o afecten la calidad de percepción de los estímulos. Otros aspectos que debemos ocnsiderar y que ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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influye en la visión son: la edad, el sexo y la fatiga (Welford, 1980), el consumo de alcohol, que hace disminuir el tiempo de reacción (MacCarthy y Tong, 1980), la personalidad del individuo (Brebner, 1980) y su estado de salud. 3º. El Medio Social: Factores como la competición, el refuerzo o el conocimiento de los resultados o efectos de la acción (Church y Camp, 1965), influyen positivamente en el tiempo de reacción al implicar una mayor motivación en la tarea. En el caso de ejercicios o actividades en donde la visión tiene una vital importancia, el tiempo motor está muy influenciado por factores como el calentamiento, la fatiga, el nivel de práctica, la experiencia en realizar el movimiento, el segmento con que se realice el movimiento, el tipo de tarea y la tensión previa (Botwinick y Thompson, 1967). Por otro lado, se deben mencionar también a LAS CONDICIONES AMBIENTALES que influyen en la capacidad de percibir trayectorias, color y forma de los objetos, como por ejemplo:  La cantidad y calidad de iluminación. Es mayor la eficiencia en acciones que precisan de una buena percepción visual cuando las condiciones de iluminación son buenas, en tanto la cantidad de luz que llega a la retina es mayor y es capaz de estimular un mayor número de células sensoriales.  Contraste figura-fondo. Si se ubican marcas de referencia en el fondo de los objetos, imágenes o hechos que se quieren observar, así como en tareas de intercepción, se mejora la percepción de los mismos.  Información previa del movimiento o características del objeto a observar. Este punto marca la diferencia entre niños o personas que tienen experiencias previas con determinados objetos, imágenes o hechos a observar y ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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aquellos que los observan por primera vez, quienes dispersan su atención a puntos más alejados o desconectados de los mismos.  Ruidos medio-ambientales. Todo tipo de sonidos en el ambiente (Ruidos auditivos) (O’Malley y Gallas, 1977) e imágenes o destellos que se incluyan en el campo visual (Britton y Delay, 1989), especialmente en movimiento (Ruidos visuales), pueden hacer que la persona pierda la atención en ciertas tareas perceptivas y disminuya su eficiencia en las mismas (Smith, 1991).  Factores físicos y meteorológicos. Mirar al sol, a los focos en instalaciones cubiertas o, simplemente, a superficies muy reflectantes como la nieve o un jardín recién regado, pueden producir deslumbramientos que repercuten negativamente en la percepción de los objetos, imágenes o hechos. Cuidemos nuestros ojos de no exponerlos a fuentes de luz excesivamente intensas y mantengámoslos protegidos de la radiación UV, que hoy en día se está convirtiendo en un problema.

GLOSARIO -

Aferente: Formación anatómica que transmite un líquido o un impulso desde una parte del organismo a otra. Las neuronas aferentes (también conocidas como neuronas sensoriales o receptoras) transportan impulsos nerviosos desde los receptores u órganos sensoriales hacia el sistema nervioso central.

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Homeostasis: Es el conjunto de fenómenos de autorregulación que llevan al mantenimiento de la constancia en las propiedades y la composición del medio interno de un organismo.

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Mecanorreceptor: Es un receptor sensorial que reacciona ante la presión mecánica o las distorsiones. Existen cuatro tipos principales en la piel glabra humana: los corpúsculos ---------------------------------------------------------------------------------------Módulo II // Curso 1: Cómo percibimos el mundo y generamos movimiento: Sistemas sensoriales y motores

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de Pacini, los corpúsculos de Meissner, los corpúsculos de Krause, las terminaciones nerviosas de Merkel y los corpúsculos de Ruffini. -

Silente: Silencioso, tranquilo.

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Transducir: Es el proceso mediante el cual la energía del estímulo es transformada en una señal bioeléctrica.

BIBLIOGRAFÍA Les sugerimos revisar los siguiente links en los que podrán ampliar su información sobre el sentido de la visión y sus aplicaciones en el campo educativo. 

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http://www.tarso.com/TOptica.html Para completar información sobre óptica de la visión. Muy buena y completa la descripción de los problemas de la visión humana. http://www.ub.es/javaoptics/index-es.html Curso de óptica para físicos. De especial interés las animaciones Java asociadas. Nivel alto http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded &v=mvBoWKe6QK0 http://visionyaprendizaje.blogspot.com/

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA: Dale Purves, George J. Augustine. (2003). Invitación a la Neurociencia. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana S.A. Kandell, Eric R. y otros autores. (2001). Principios de la Neurociencia. Mc Graw Hill – Interamericana. Goldstein, Bruce. (2010). Sensación y percepción. México: Cengage Learning.

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