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INTRODUCCION A LOS SISTEMAS SENSORIALES
La función de los sistemas sensoriales es proporcionar al cerebro una representación del mundo exterior e interior
Sensación: es la recepción de estímulos físicos aislados simples del ambiente Percepción : es la interpretación, significación y organización de esa información. Nuestras percepciones no son registros directos del mundo que nos rodea, sino que se construyen internamente
- Esta representación debe ser actualizada constantemente
- Depende de la interacción entre mecanismos ascendentes desencadenados por los estímulos y mecanismos descendentes orientados hacia los estímulos
- Esta interacción activa redes de memoria para formar la base de la experiencia consciente. Transducción sensorial Mecanismo por el cual las propiedades químicas y físicas de los estímulos se convierten en un cambio en el potencial de membrana de los receptores (potencial receptor) Somatosensorial Auditivo Visual Receptores sensoriales Los receptores son neuronas o células especializadas sensibles a determinados tipos de energía física o química (estímulos) Esto produce un cambio en el potencial de membrana de los receptores (potencial de receptor) Se libera neurotransmisores que modifican el patrón de disparo de las neuronas ganglionares con las que sinaptan Las células ganglionares transmiten esta señal al sistema nervioso central..
TEMA 1 VISION
- Estimulo visual
- El ojo
- La retina
- Procesamiento de la información visual en la retina
- Las vías visuales
La visión proporciona información sobre gorma color, localización, movimiento y la identidad
de los objetos.
- Estimulo visual
El espectro electromagnético:
La luz es la estrecha banda de radiación electromagnética visible para nuestros ojos (380 – 760nm )
Propiedades físicas y perceptivas del estimulo:
Dimensión física:
- Intensidad: luminosidad o brillo
- Longitud de onda: color o tonalidad
- Pureza: saturación
Dimensión perceptiva:
- Luminosidad o brillo
- Color o tonalidad
- (^) saturación
- El ojo: Anatomía. Formación de la imagen
Anatomía del ojo:
La organización anatómica del ojo optimiza la llegada de la luz a la retina. La cornea es transparente y permite la entrada de la luz, mientras que la esclerótica es opaca.
- Movimientos de seguimiento/búsqueda: movimientos para mantener proyectada en la fóvea la imagen de un objeto en movimiento
- (^) Movimientos de vergencia: movimientos conjugados de los ojos que aseguran que la imagen de un objeto se proyecte en la misma zona de ambas retinas.
La luz pasa a través del cristalino, atraviesa el ojo, que contiene el humor vítreo, y la luz incide
en la retina, donde están las células receptoras (conos y bastones).
- La retina
Receptores visuales o fotorreceptores:
En cada membrana de laminillas se encuentra un fotopigmento, que es una unión de una opsina y retineno
Organización citoarquitectonica de la retina:
En el circuito básico de la retina:
- Fotorreceptor -> célula bipolar -> célula ganglionar
- Los axones de la células ganglionares forman el nervio óptico
- Las células horizontales y las amacrinas modifican las respuestas de las células
bipolares y de las células ganglionares
Las vías directas e indirectas (a través de cel. Horizontal) de los fotorreceptores a las bipolares explican la organización centro-periferia del campo receptor
La organización en centro-periferia facilita (incluso exagera) la detección de bordes o contornos cuando hay poco contraste con el fondo
Codificación del color:
- El color que presenta un objeto está determinado por las longitudes de onda que refleja o absorbe
- Sólo las longitudes de onda reflejadas alcanzan el ojo y se perciben como color
Teorías sobre la visión del color:
- Teoría tricromática: de Young y Helmholtz:
Existen fotoreceptores sensibles al color azul rojo y verde
- Teoría oponente: Hering: Los campos receptivos de las células ganglionares son sensibles al color, están organizadas por un proceso oponente: rojo-verde y azul-amarillo Por ejemplo: una célula amarillo on-azul off incrementa su tasa de disparo con el amarillo en el centro y la disminuye con el azul en el centro. Además aumenta su tasa de respuesta con el azul en la periferia y la disminuye con el amarillo en la periferia
- Las vías visuales:
- Vía retino-genículo-estriada
Va de la retina al núcleo geniculado lateral (NGL) Las capas 1,4 y 6: reciben información del ojo contralateral Las capas 2,3 y 5: reciben información del ojo ipsilateral
El NGL se divide en tres capas
- Coniocelular: información de los conos azules
- Parvocelular (3 y 6): percepción del color y detalles finos
- Magnocelular (1 y 2): forma, movimiento, profundidad y diferencias de brillo
- Vía retino-hipotalámica
Los axones procedentes de la retina alcanzan núcleos hipotalámicos, por ejemplo el núcleo supraquiasmático (NSQ), que interviene en el mantenimiento de los ritmos circadianos
Dirige la atención hacia movimientos repentinos que aparecen en la periferia del campo visual
- Reflejo de adaptación pupilar
- Respuesta conjugada de ambos ojos
- Respuesta de acomodación
Vision II
- Procesamiento en la corteza estriada (V1)
- Organización de las proyecciones del NGL a la corteza estriada (V1)
El área visual primaria o V1 se sitúa en el área 17, en la cisura calcarina del lóbulo occipital Organización retinotópica de V1: va de la retina al NGL y de ahí a la corteza estriada, capa 4) Sistema magnocelular: capa 4Cα Sistema parvocelular: capa 4Cβ Sistema coniocelular: capa 4A
- Campos receptivos de las células de V1. Análisis de la orientación y del movimiento - Células simples: para la respuesta máxima debe haber una barra de luz dentro del campo receptivo y con una orientación determinada. Este campo receptivo alargado se consigue a partir de una convergencia anatómica: es la suma de los campos circulares de varias neuronas de NGL. - Células complejas: no tienen periferia inhibitoria. Son sensibles a la orientación de la barra de luz en cualquier punto del campo perceptivo, por lo que aporta información de movimiento. - Células hipercomplejas: tienen una región inhibitoria en los bordes de la barra; el estimulo para una respuesta máxima debe tener un tamaño y orientación determinadas. Detecta los bordes.
- Análisis de la frecuencia espacial:
La mayoría de las neuronas de la corteza estriada responden mejor cuando se sitúa una rejilla o retícula de ondas sinusoidales de una determinada orientación en su campo receptor. Retículas: hay ondas cuadradas y ondas seno
- Cada una de estas regiones contiene un mapa del campo visual y neuronas especializadas en características particulares de la información visual (movimiento, color, forma, localización espacial…)
- Estas regiones están dispuestas jerárquicamente Las aferencias de V1 se dirigen a V2 mediante:
- Bandas finas: reciben información del color
- Bandas gruesas y pálidas: reciben información de orientación, frecuencias espaciales, movimiento y disparidad retiniana. Corrientes dorsal y ventral de la corteza visual de asociación:
- Percepción del color:
Del área 4 se envía la información a TEO, pero de donde recibe la información el área 4?
V4:
- Sus neuronas responden a diferentes longitudes de onda, pero ya no necesariamente al rojo, verde, amarillo y azul
- Implicada en la constancia de color : Sus neuronas responden a longitudes de onda particulares, pero sustrayendo la cantidad de longitud de onda que se presenta en el fondo. Campos secundarios que pueden inhibir la respuesta a otro estímulo presentado en el campo primario
- Las lesiones de V4 impiden la constancia del color, pero no impiden la discriminación de colores bajo iluminación constante
- Las neuronas de V4 no solo responden al color sino también a la orientación de los estímulos (importante para la forma) Percepción del color en TEO:
- Las neuronas del córtex temporal inferior (TEO) responden al rojo, naranja, amarillo, verde, azul, morado, rosa, marrón, blanco, negro y gris
- Las lesiones en TEO impiden gravemente la discriminación del color
- La lesión en el área V8 (homologa al TEO) produce acropatopsia en humanos.
Globs en V4 y TEO:
Son neuronas agrupadas que responden a cambios de color del estimulo (aunque con cierta sensibilidad a la forma). Los espacios interglobs son sensibles a las formas y no al color.
El reconocimiento de patrones visuales y la identificación de objetos tiene lugar en corteza temporal inferior (TEO->TE)
- En corteza temporal inferior (TEO y TE) se integra los análisis de la forma y el color y se consigue la percepción de los objetos tridimensionales y el fondo
- (^) Las lesiones de las áreas TEO y TE producen alteraciones graves en la discriminación visual
- El análisis del área TE es más global que el del área TEO. Los campos receptivos de área TE son más grandes que los de TEO.
- (^) El área TE responde a objetos en 3D, incluso cuando se mueven, cambian sus dimensiones, modifican sus fondos o son ocluidos parcialmente-> participa en el reconocimiento de objetos más que el análisis de características específicas. La lesión de la vía ventral de corteza visual de asociación causa un deterioro en el reconocimiento de estímulos visuales (agnosia visual). Disociación entre agnosia de objetos y de palabras escritas.
Regiones específicas de la vía ventral están implicadas en el reconocimiento de categorías específicas de estímulos visuales:
- El complejo occipital lateral (COL) está especializado en reconocer una amplia variedad de objetos y formas (distintos a caras y cuerpos)
- (^) Área facial fusiforme : reconocimiento de caras
- Área corporal extraestriada : reconocimiento del cuerpo o de sus partes
- Área de lugar parahipócámpica : reconocimiento de escenas o lugares
La propopagnosia es incapacidad para reconocer rostros concretos:
- No reconocen la configuración de rasgos faciales que identifican a una persona
- Disociación entre prosopagnosia y agnosia del objeto.
El área facial fusiforme (AFF) derecha está relacionada en el reconocimiento de rostros.
El área corporal extraestriada (ACE) está implicada en el reconocimiento del cuerpo o de sus partes.
El área de lugar parahipocámpica (ALP) está implicada en el reconocimiento de escenas y lugares
Los circuitos que permiten en reconocimiento de rostros se desarrollan a través de la experiencia:
•V5 (TM/TSM) se localiza en la corteza occipital lateral, entre los surcos occipitales lateral e inferior •Se produce acinetopsia tras lesiones bilaterales del área V5 (TM/TSM)
- La inactivación del área V5 en humanos altera la percepción del movimiento sin alterar la detección de la forma •El área TM/TSM se activa cuando las personas juzgan la dirección a la que se mueven mientras observan distintos patrones de flujo óptico
Existe una relación entre el surco temporal superior derecho y la percepción de la forma a partir del movimiento.
- Localización del objeto visual:
La corteza parietal posterior es el destino final de la vía dorsal y tiene un papel importante en la percepción de la localización espacial Las regiones que rodean al surco intraparietal (SIP) guían acciones en el espacio:
- IPA : control visual de los movimientos de las manos para asir y manipular objetos
- IPL: atención visual y control de los movimientos oculares
- IPV: atención visual y control de los movimientos oculares. Control visual al señalar
- IPC: percepción de la profundidad basada en la estereopsia
- IPM: control visual de alcance
Mantienen estrechas conexiones con regiones corticales motoras
Las lesiones en corteza parietal posterior (vía dorsal) alteran los movimientos guiados visualmente:
- Dificultad en hacer movimientos de alcance que requieren una guía visual (ataxia óptica)
- Dificultad en asir y manipular objetos (apraxia táctil), pero puede reconocerlos.
- Activación de IPA cuando se manipulan cubos en personas con agnosia visual. Puede asirlo correctamente pero no lo reconoce.
Visión ciega: las lesiones de las radiaciones ópticas o de la corteza visual primaria causan ceguera cortical.
