UNIDAD DIDÁCTICA V: SISTEMAS SENSORIALES

Los capítulos 19, 20, 21 y 22 están dedicados al estudio de los procesos sensoriales: gusto, olfato, tacto, dolor, audición, equilibrio y visión. De forma general, podemos decir que  los sentidos son un grupo de estructuras capaces de recoger información del medio ambiente físico y transformarla y codificarla en forma de actividad nerviosa. A continuación, el Sistema Nervioso Central procesa esa información y genera una respuesta más o menos apropiada. De lo que se describe y explica en esta unidad didáctica el alumno debe sacar la conclusión de que no hay una correspondencia exacta entre los valores de la energía ambiental que incide sobre los receptores sensoriales y los valores de la actividad neuronal en que se codifica. Sin embargo, es preciso caer en la cuenta de que esa correspondencia es suficientemente adecuada como para orientar apropiadamente la conducta de los animales y permitir su supervivencia y reproducción. Los datos en los que se basan las explicaciones del procesamiento sensorial se refieren casi siempre a la especie humana, cuyo comportamiento tratan de comprender quienes estudian psicología, pero no está de más decir que muchas veces se comparan datos de diversas especies: esta estrategia comparativa facilita que el alumno se familiarice con la idea de que cada especie se adapta de una manera diferente, lo que se pone especialmente de manifiesto cuando consideramos que unas especies son más sensibles que otras a determinados tipos de estímulos: hay especies que dependen mucho del olfato (perros, jabalíes), mientras que otras, como la humana, rigen su comportamiento principalmente a través de la vista. Esta preponderancia de una modalidad sensorial sobre otras correlaciona con la cantidad de tejido nervioso cerebral involucrada en su procesamiento: cuanto más depende una especie de la vista, mayor es el tamaño de las áreas cerebrales dedicadas a procesar esa información y viceversa.

El objetivo de estos cuatro capítulos no es otro que el de que nuestros alumnos comprendan el fenómeno de transducción y la codificación sensorial, así como las estructuras del Sistema Nervioso Central hacia donde se transmite esa información y, en la medida de lo posible, los modelos básicos de su procesamiento y su función.

CAPÍTULO 19: INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS SENSORIALES. EL GUSTO Y EL OLFATO

Introducción En este capítulo y los siguientes se aborda la explicación en términos nerviosos de las sensaciones y, en mínima medida, de la percepción sensorial. Una vez que conocemos la estructura del Sistema Nervioso, tanto central como periférico, y el funcionamiento de las neuronas, vamos a iniciar el estudio de cómo gracias a la actividad de algunos elementos de la estructura nerviosa junto a otras estructuras especializadas, los receptores sensoriales, los animales son capaces de recoger información de su medio ambiente que es relevante para su supervivencia y reproducción. Este capítulo 19 tiene dos objetivos primordiales: por una parte establecer los conceptos básicos relativos a la actividad fisioógica de las

Introducción a la psicobiología de los sentidos
Tipos de energía estimular: la modalidad sensorial
La cuantificación de la energía estimular: intensidad (o amplitud) del estímulo
La duración  y la localización de la estimulación
Los receptores sensoriales y la transducción
Codificación de la intensidad
Codificación de la duración de la estimulación
Localización y modulación/amplificación de la estimulación: campos receptivos e inhibición lateral
Los quimiorreceptores
El Gusto
La lengua, las papilas y los botones gustativos
La transducción gustativa
Lo dulce
Lo amargo
Lo salado
Lo ácido
El Procesamiento neural del gusto
Vías nerviosas del gusto
Codificación neural de los sabores
Funciones biológicas del gusto
El Olfato
Anatomía funcional
La cavidad nasal
La mucosa olfatoria
Las neuronas receptoras olfatorias
La transducción y la codificación neural del olor
Vías olfatorias
Proyecciones primarias: del epitelio olfatorio al bulbo olfatorio
Proyecciones del bulbo olfatorio
Proyecciones terciarias y cuaternarias
Vías tálamo-corticales
Vías hipotalámicas, hipocámpicas y habenulares
Vías reticulares
Funciones biológicas del olfato

Este capítulo, como se ha dicho, tiene por objetivo describir cómo el SN es capaz de recoger información del medio externo e interno y codificarla en términos nerviosos. Para llegar a entender cómo ocurre esto, es decir, cómo los diferentes tipos de energía (química, luminosa, sonora, etc.) son recogidos por los organismos, transformados en impulsos nerviosos y codificados en un lenguaje neural, es preciso contar con una serie de conceptos:

• modalidad sensorial (luz, sonido, tacto, gusto, ofato, etc.)
• transducción sensorial
• teoría o ley de líneas marcadas y su versión antigua y superada de las energías nerviosas específicas
• estímulo adecuado

Es importante distinguir entre codificación del estímulo a nivel sensorial (transducción) y sensación subjetiva: para ello se describen los conceptos de psicofísica, umbral sensorial y umbral diferencial. Estos dos últimos conceptos hay que diferenciarlos muy bien del concepto de umbral del receptor y del resto de procesos fisiológicos relacionados con la transducción a nivel del receptor: transducción sensorial (generación de potenciales: de receptor y generador), codificación de la intensidad (código de frecuencia y código poblacional), codificación de la localización, de la duración... En este contexto son importantes conceptos como el de adaptación sensorial (que hay que distinguir del de habituación), campo receptivo e inhibición lateral.

A continuación se estudian el gusto y el olfato, junto con otro grupo de receptores especializados en la captación de cambios en la composición química de la sangre, que constituyen el grupo de los llamados quimiorreceptores. Se trata de entender qué características tienen los estímulos capaces de generar potenciales de receptor y generadores en este tipo de receptores sensoriales, dónde actúan y cómo. Para ello es preciso conocer la estructura anatómica de los receptores pero, sobre todo, cómo las sustancias químicas que los afectan son capaces de generar potenciales de acción en las neuronas sensoriales: la transducción gustativa y olfativa. Junto a esto, y en íntima relación con el proceso de transducción, está el proceso de codificación a nivel del receptor de las submodalidades gustativas (dulce, salado, ácido, amargo) y olfativas y la relación que existe entre estas submodalidades y la bioquímica de la transducción: interacción entre las sustancias químicas estimulantes y los receptores de membrana de los receptores sensoriales  (células especializadas o neuronas) y/o los efectos que estas sustancias ejercen sobre el potencial de reposo de esos receptores sensoriales. Estos procesos bioquímicos explican también, en algunos casos, la adaptación sensorial.

    El siguiente paso en el conocimiento de los procesos biológicos implicados en la codificación sensorial es el procesamiento neural, que supone el conocimiento, aunque sea mínimo, de las vías nerviosas que recogen y transportan la información sensorial obtenida y los centros nerviosos a los que llega dicha información. Es importante, llegados a este punto, entender cómo se aplican en el contexto concreto de la codificación neural de los sabores los principios de la ley de líneas marcadas.

    Finalmente, se describen las posibles funciones biológicas de la codificación gustativa y olfativa. En el caso del gusto, hay dos conceptos fundamentales, el de hambre específica y aversión gustativa. Por su parte, en el caso del olfato, se aprovecha este apartado para desarrollar, aunque sea someramente y valiéndonos del ejemplo de los roedores, la explicación de la relación entre el olfato y la reproducción y la comunicación social basadas en estímulos químicos: el concepto esencial en este caso es el de feromona, siendo de interés el conjunto de procesos fisiológicos, especialmente su influencia sobre el eje hipotálamo-hipofisario-gonadal y comportamentales que las feromonas desencadenan.