Bases Biológicas del Comportamiento - Sesión 11 - UTP

Bases Biológicas del Comportamiento Sesión 11: Sistemas sensoriales y percepción: visual y somatosensorial Recordemos ¿Qué hicimos en la sesión anterior? Tema Sistemas sensoriales y percepción: visual y somatosensorial...

Bases Biológicas del Comportamiento Sesión 11: Sistemas sensoriales y percepción: visual y somatosensorial Recordemos ¿Qué hicimos en la sesión anterior? Tema Sistemas sensoriales y percepción: visual y somatosensorial Contenido Características generales Los receptores sensoriales Sistema visual Sistema somatosensorial Inicio Observa las siguientes imágenes y responde: ¿Cuántos sistemas sensoriales (sentidos) existen? ¿Cuáles son? Enuméralos 10 minutos  Logro de la sesión N°11 Al finalizar la sesión, el estudiante identifica los mecanismos neuronales implicados en las vías sensoriales diferenciando entre sensación y percepción. Utilidad de la sesión N°11 Está sesión es útil porque permitirá conocer cómo se realiza la adquisición de información a través de los sentidos y cuál es la vía que recorren para llegar al sistema nervioso. Comprender esta información permitirá entender los mecanismos de percepción y otros procesos cognitivos importantes para explicar el comportamiento humano. Características generales Características generales Tres pasos comunes: Presencia de un estímulo físico o químico Transformación de un estímulo físico a impulsos nerviosos (potencial de acción) Respuesta a las señales (percepción, experiencia consciente) Funciones de los sistemas sensoriales: Percepción Control del movimiento Regulación de los órganos internos Características generales Sensación vs. Percepción Estimulación 1. Ondas de luz 2. Se convierten Transducción en ondas eléctricas Sensación 3. Color, forma, tamaño, movimiento, etc. 4. Reconocimiento Percepción o interpretación: Un gato Puedes consultar ilusiones como esta en http://www.michaelbach.de/ot/ Características generales La ilusión de Hermann Grid ¿Qué pasa con nuestros ojos cuando recorren esta imagen? ¿Cuál es el efecto que se produce? ¿Por qué crees que se produce? Para la explicación de esta ilusión pueden ingresar a http://www.michaelbach.de/ot/ Características generales Ilusión de Müller-Lyer ¿Cuál de las líneas centrales es más grande? https://www.rit.edu/cla/gssp400/muller/muller.html Características generales Ilusión de Müller-Lyer ¿Y qué tal ahora? ¿Por qué se produce este efecto? https://www.rit.edu/cla/gssp400/muller/muller.html Los receptores sensoriales Los receptores sensoriales Un receptor es cualquier estructura capaz de capturar un estímulo Se encargan de la transducción de una señal física en una electroquímica (pot. de acción) Tipos: Exteroceptores, interoceptores y propioceptores Especificidad, solo pueden captar ciertos tipos de estímulos Número de receptores Calidad de percepción Los receptores sensoriales Se categorizan en tres sistemas distintos, aunque relacionados: SISTEMA DE SISTEMA SISTEMA DE EXTEROSENSIBILIDA PROPIOSENSIBILIDA INTEROSENSIBILIDA D D D Denominado también Llamado también exteroceptivo. propioceptivo. Llamado interoceptivo. Registra información concerniente a la Proporciona información Detecta los estímulos posición del cuerpo que externos aplicados a la general sobre el proviene de los estado en el interior del piel. músculos, articulaciones cuerpo. y órganos del equilibrio. Los receptores sensoriales También se clasifican según el tipo de estímulo que captan: Nociceptores Mecanorreceptores Termorreceptores Fotorreceptores Quimiorreceptores  Estímulo Receptor Ubicación Función Ejemplos detectado Corpúsculos de Meissner, Piel, músculos, Tacto, presión, Percepción sensorial, Corpúsculos de Mecanorrecepto tendones, vibración, control motor, Pacini, Corpúsculos res articulaciones estiramiento protección de Ruffini, Discos de Merkel, Receptores de pelo Percepción térmica, Termorreceptor Temperatura (calor y Receptores de frío, Piel regulación de la es frío) receptores de calor temperatura corporal Nociceptores mecánicos, Piel, músculos, Señalización de nociceptores Nociceptores Dolor, daño tisular órganos internos peligro, protección térmicos, nociceptores químicos Fotorreceptores Retina del ojo Luz Visión Conos, bastones Los receptores sensoriales O también por su estructura: Los receptores sensoriales La transducción La es transducción el proceso de estímulo físico o químico convertirun en un impulso eléctrico Cada tipo de receptor tiene un mecanismo diferente. El de los mecanorreceptores es el más simple. Los receptores sensoriales Tipos de información que transmiten Los receptores sensoriales transmiten 4 tipos de información básica: Modalidad y submodalidad: Localización: Determinada por la energía del estímulo y los De dónde procede el estímulo. receptores especializados para sentir dicha energía (visión, tacto, etc.). Submodalidad: Vibració Presión hormigan n constante te Los receptores sensoriales Tipos de información que transmiten Los receptores sensoriales transmiten 4 tipos de información básica: Intensidad: Duración: Amplitud de respuesta de cada receptor (luz muy Cuando la respuesta del receptor empieza y se detiene intensa, tenue, etc). Los receptores sensoriales De los receptores al cerebro Todos los sistemas sensoriales hacen relevo en el tálamo, menos uno. El olfato es el único sistema sensorial que no hace relevo en el tálamo, por su proximidad con su corteza primaria y porque es filogenéticamente más antiguo. Sistema visual Sistema visual Características Lo que vemos nos proporciona hasta 80% de toda nuestra información La visión domina la información de los otros sentidos La información visual adquiere más importancia en la mente que la de los otros sentidos : esto se llama CAPTURA VISUAL Sistema visual Características: La vía visual Nervio óptico Ojo Nervio óptico Quiasma óptico Núcleo geniculado lateral del tálamo (LGN) Corteza visual primaria Sistema visual Características: El ojo El ojo La parte más importante y compleja es la retina, formada por células gliales y fotorreceptores, llamados bastones y conos. La información, que ha llegado hasta la retina, luego pasará a las células ganglionares, encargadas de llevar la información visual al cerebro. Sistema visual Características El ojo Para poder enfocar los objetos cercanos y lejanos, el ojo se comporta como una cámara fotográfica, La pupila es una pequeña modificando la distancia entre la lente (cristalino) entrada ajustable. El tamaño de y la película (retina). la pupila, y por lo tanto la cantidad de luz que ingresa en el ojo, es regulado por el iris, un músculo que rodea la pupila. Sistema visual Características El ojo Las ondas de luz atraviesan el ojo y se proyectan en la retina. La retina tiene una serie de capas de células que procesan la información de luz y la transforman en impulsos eléctricos. En la retina podemos encontrar dos áreas importantes: la fóvea y el punto ciego. Sistema visual Características Fóvea y punto ciego La fóvea está constituida exclusivamente por conos para la visión en color (fotópica); estas proyecciones de los conos a las células ganglionares se asocian a muy poca convergencia. En la fóvea existe una relación prácticamente de uno a uno entre los conos, las neuronas bipolares y las células ganglionares. Los fotorreceptores de la retina periférica, en cambio, corresponden principalmente a bastones, para la visión nocturna (escotópica); se produce enorme convergencia de los bastones en las neuronas bipolares, que a su vez convergen en una célula ganglionar única. Por tanto, la agudeza se consigue mejor en la fóvea, la región donde se ve el color. La fóvea es la responsable tipo de de este visió “enfocad n a” área en del un visual. camp o Coloca esta imagen en la pantalla de tu celular o imprímela como una tarjeta y realiza el siguiente ejercicio: Coloca esta imagen en la pantalla de tu celular o imprímela como una tarjeta y realiza el siguiente ejercicio: Si lo realizaste correctamente, habrás encontrado tu propio punto ciego Sistema visual Características Fóvea y punto ciego El punto ciego es la parte de la retina que coincide con el inicio del nervio óptico. En esta región no hay presencia ni de conos, ni de bastones, por ello no podemos captar la información visual que se refleja en esa zona.  Sistema visual Características Capas de la retina En la capa más posterior de la retina (parte inferior de la figura) se encuentran los fotorreceptores: los conos y bastones que se conectan con las células horizontales y bipolares. Las células bipolares contactan con las células magnoganglionares, células ganglionares y células amacrinas. Quiasma óptico La informació n proyectada en la retina y transforma da en impulsos eléctricos, se distribuye en el quiasma Recorrido de la información visual La información visual se proyecta a diferentes regiones del encéfalo: Tálamo Hipotálamo (NSQ) Tronco encefálico La que ingresa por el tálamo será la que se procesará como información visual consciente en el lóbulo occipital.  Recorrido de la información visual Las neuronas parvocelulares son especialmente sensibles al color, a los pequeños detalles del modelo y a los objetos inmóviles o que se mueven lentamente. Las neuronas magnocelulares lo Son al movimiento  Recorrido de la información visual AREAS DE LA CORTEZA VISUAL AREAS FUNCION V1 Responde a estímulos visuales. V2 Transmite información y responde a DORSAL: formas complejas “La ruta del dónde” V3A, V3D, Registra ángulos y simetría, y combina VP movimiento y dirección. Responde al color, la orientación, la V4D, V4V forma y el movimiento. Responde al movimiento. VENTRAL: V5 “La ruta del qué” Detecta movimiento en la periferia del V6 campo visual Involucrado en la percepción de la V7 simetría V8 Probablemente involucrado en el procesamiento del color  AREAS DE LA CORTEZA VISUAL AREAS FUNCION V1 Responde a estímulos visuales. V2 Transmite información y responde a formas complejas V3A, V3D, Registra ángulos y simetría, y combina VP movimiento y dirección. Responde al color, la orientación, la V4D, V4V forma y el movimiento. Responde al movimiento. V5 Detecta movimiento en la periferia del V6 campo visual Otras áreas adicionales de Involucrado en la percepción de la V7 simetría procesamiento visual V8 Probablemente involucrado en el procesamiento del color Lesiones en el sistema visual ¿Qué sucede si tenemos una lesión en un ojo? Si nos lesionamos un ojo, perderemos visión pero no campo visual. ¿Y si tenemos una lesión en la corteza visual? Si se nos lesiona una corteza visual, lo que sucederá es que perderemos el campo visual del lado contrario a la corteza lesionada (si se lesiona la corteza izquierda perderemos el campo visual derecho). El campo visual derecho se procesa en el lóbulo occipital izquierdo, y viceversa. Lee esta palabra: ¿Qué dice? Lee esta palabra: ¿Qué dice? Los caracteres 1 y 4 son iguales, sin embargo, el cerebro los reinterpreta Sistema somatosensorial Sistema somatosensorial Características: Lo que se conoce como “sentido del tacto”, corresponde en realidad a diferentes modalidades sensoriales que van a producir sensaciones de Presión, Temperatura, Propiocepción y Dolor. La combinación de estos cuatro nos permite reconocer el frío, calor, golpes, posición, etc. Se tienen algunas partes más sensibles, a los estímulos, que otras. Esto se representa, usualmente, por los homúnculos de Penfield.  Las zonas del cuerpo sensibles más a los estímulos somatosensoriales son las que tienen las barras más pequeñas en la gráfica. Se observa, además, una ligera diferencia entre la zona izquierda (anaranjado) y la zona derecha (morado). Distancia mínima (o umbral) de discriminación de dos puntos para distintas zonas del cuerpo. Sistema somatosensorial Características: Corpúsculos Movimiento superficial en la piel Receptores en la piel de (ejem. caricias) Meissner Terminaciones Forma y estructura de un objeto de Merkel (ejem. lectura en Braille) Terminaciones Estiramientos de la de Ruffini piel Corpúsculos de Vibraciones táctiles sobre la Pacini piel Captan tacto, dolor y temperatura Terminaciones (son polimodales) libres Receptores Información relacionada al asociados a movimiento cabellos y vellos Órgano tendinoso No se encuentra en la piel, sino en los de Golgi husos musculares. Captan la propiocepción. Sistema somatosensorial Características: Representación en la corteza somatosensorial El mapa somatotópico humano definido por primera vez en la década de 1930, por Penfield, en general mantuvo su validez. Homúnculo motor y sensorial Sistema somatosensorial Características: Las vías neuronales del sistema somatosensorial Cortez Corteza Existen dos tipos de tractos que a inervan la médula espinal: motor sensori al Las vías ascendentes son las que a se encargan de transmitir la Vía información sensorial hacia el descendente (motora) cerebro Vía Las vías descendentes ascendente constituidas están por fibras (sensitiva) las responsables motoras y sonde ejecutar las acciones. Sistema somatosensorial Características: Las vías neuronales del sistema somatosensorial Las vías ascendentes son las que se Corteza encuentran implicadas en la transmisión Cortez de la información somatosensorial. a Existen tres: motor sensori a al a.Vía de la columna dorsal Vía Encargada del tacto y propiocepción. descendente a.Sistema anterolateral (motora) Encargada de la temperatura y dolor. Vía ascendente (sensitiva) a.Sistema Trigémino El ganglio trigémino recibe toda la información sensorial del rostro y cabeza. Hay variaciones en las vías en función de si lo que transmite es tacto y propiocepción o dolor y temperatura. Campos receptivos y velocidad de adaptación de los mecanorreceptores Imagen tomada de Redolar, D. (2014). Neurociencia Cognitiva. Argentina: Editorial Médica Panamericana Sistema somatosensorial Cómo se genera el dolor Signo de enfermedad y motivo frecuente de consulta. El sistema de percepción protege al cuerpo y conservar la homeostasis, detecta, localiza e identifica elementos nocivos para los tejidos. El dolor se clasifica en agudo o crónico, nociceptivo o neuropático, y según la velocidad de conducción en rápido o lento. Son detectados por receptores nociceptores; fibras C y fibras Aδ (Delta).  El proceso neural comprende: La transducción, es el proceso por el cual el estímulo nociceptivo es convertido en señal eléctrica en los nociceptores. La transmisión, es el proceso por el cual los estímulos nociceptivos son referidos a la asta dorsal de la médula espinal, donde se liberan los neurotransmisores del dolor: Glutamato, sustancia P (péptido) Los estímulos que desencadenan dolor son estímulos muy intensos. Actividad Práctica Calificada Experiencia Grupal A continuación, realizaremos algunosexperimentos de percepción sensorial relacionados al sistema visual y al sistema somatosensorial. 30 minutos 5 Actividad Práctica INDICACIONES Experimento 3: La ilusión de la mano fantasma Objetivo: Demostrar cómo el cerebro puede crear sensaciones en partes del cuerpo que no están presentes. Materiales: Dos cajas de cartón, una con un agujero en la parte superior. Procedimiento: Pide a un alumno que coloque una mano en la caja con el agujero. Pide a otro alumno que coloque su mano en la otra caja, pero sin que el primer alumno pueda verla. Toca simultáneamente las dos manos con un objeto, como un pincel. El alumno que tiene la mano en la caja con el agujero sentirá que le están tocando dos manos, incluso si solo le están tocando una. Explicación: La ilusión de la mano fantasma se debe a que el cerebro crea una imagen de la mano que no está presente, basándose en la información sensorial que recibe. Espacio de preguntas ¡Comparte tus dudas de la sesión o de los ejercicios y problemas que acaban de trabajar! 6 Cierre ¿Qué aprendimos el día de hoy? ¿Cuál es la diferencia entre sensación y percepción? ¿Podemos decir que realmente percibimos las cosas como están en el ambiente o nuestro cerebro las reinterpreta?¿Por qué? Conclusiones El procesamiento de información se realiza a través de células receptoras especializadas en captar determinados estímulos físicos y químicos. De esa forma, una vez captados, los transforma en impulsos eléctricos interpretables por el cerebro. Los sistemas sensoriales son el sistema visual, somatosensorial, auditivo, vestibular, gustativo y olfatorio. Aunque, en general comparten características comunes, cada uno tiene un mecanismo específico para llevar la información al sistema nervioso. La percepción sensorial es un proceso de interpretación de los estímulos sensoriales captados, a partir del cual se realizan ajustes a la información captada. Referencias Felten, D. L., & Shetty, A. N. (2010). Netter Atlas de Neurociencia (2da ed.). Barcelona: Elsevier Masson. Kolb, B., & Whishaw, I. (2015). Fundamentals of human neuropsychology (7th ed.). New York: Worth Publishers. Kolb, B., & Whishaw, I. Q. (2006). Neuropsicología humana. (S. Cwi, D. Klajn, A. Latrónico, U. Patrone, J. Oxemberg, S. Rondinone, & J. Tzal, Eds.) (5.a ed.). Madrid: Ed. Médica Panamericana S.A. Pinel, J. (2007). Biopsicología. (M. J. Ramos, Ed.) (6.a ed.). Madrid: Pearson Educación. Pinel, J., & Barnes, S. (2018). Biopsychology (10ma ed.). New York: Pearson. Purves, D., Augustine, G., Fitzpatrick, D., Hall, W., LaMantia, A.-S., & White, L. (2012). Neuroscience (5th ed.). Massachusetts: Sinauer Associates, INC. Purves, D., Ausgustine, G., Fitzpatrick, D., Hall, W., LaMantia, A.-S., McNamara, J., & Williams,