Psicología Fisiológica: sistemas sensoriales y neurobiología del sueño

Módulo 1. ¿Cómo percibimos el mundo?

Apuntes: Resumen del Texto de ReferenciaPF
Módulo 1. (16) ¿Cómo percibimos el mundo?

Introducción a la percepción

1. Introducción
La percepción no depende solamente de la información que los receptores sensoriales codifican del mundo
(procesos bottom-up), sino que, también es producto del procesamiento de alto nivel de esa información que
realizarán estructuras posteriores (procesos top-down).

Fisiología de los sistemas sensoriales

Principios fisiológicos y anatómicos comunes

2.1. Principios fisiológicos y anatómicos comunes a todos los sistemas sensoriales
Transducción: cambio en la permeabilidad de membrana de la célula receptora producido por la energía del
estímulo, de manera que el efecto del estímulo modifica el potencial de membrana del receptor y, en última
instancia, genera potenciales de acción en las neuronas aferentes que llevarán información hacia el SNC.

1. Energía de un estímulo específico del mundo modifica en el potencial de reposo generada en un receptor
   sensorial (despolarización o hiperpolarización).
2. Según el tipo de célula receptora:
   1. Neuronal: si el cambio eléctrico en el potencial llega al umbral de disparo y se genera un potencial
      de acción en su axón.
   2. Especializada (no neural): la modificación del potencial necesitará afectar al potencial de
      membrana de la neurona sensorial con la que establece sinapsis para que la información se
      transmita.

Receptores sensoriales: Generalidades

2.2. Receptores sensoriales
Generalidades

1. La codificación de la información específica que proviene de un estímulo del mundo exterior:
   • La intensidad del estímulo se transmite por códigos de población y de frecuencia de descarga de la
     neurona sensorial.
   • La duración de un estímulo se mide de dos modos:
     • Los receptores de adaptación lenta descargan durante todo el tiempo en que el estímulo está
       presente.
     • Los receptores de adaptación rápida responden a la aparición y desaparición del estímulo y su
       respuesta decrece rápidamente.
   • La discriminación de un estímulo respecto a otro es posible mediante el mecanismo de inhibición lateral:
     existencia de un campo receptivo excitatorio en el centro del campo receptivo de la neurona en cuestión y
     otro inhibitorio en la periferia.
2. La disposición espacial ordenada (no aleatoria y no homogénea) de los receptores sensoriales. En general, las
   regiones con más densidad de receptores son las de mayor sensibilidad y mayor resolución de detalle.

Receptores sensoriales: Especificidades

Especificidades

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Vías aferentes: de neuronas a corteza sensitiva

2.3. Vías aferentes: desde las primeras neuronas a la corteza sensitiva

Sistema somatosensorial

2.4. Sistema somatosensorial
El sistema somatosensorial es un sistema complejo que procesa la información sobre el mundo exterior que nos
llega a través del contacto con la piel (mecanorrecepción), así como información sobre nuestra posición corporal
proveniente de estructuras internas como músculos y tendones (propiocepción). Algunas perspectivas recientes
consideran el procesamiento de información nociceptiva y termoceptiva como parte del sistema interoceptivo,
distinto a los dos primeros.
Existen diferentes tipos de mecanorreceptores cutáneos que se diferencian por su morfología, distribución sobre
la piel, velocidad de adaptación, tamaño del campo receptivo, y frecuencias a las que son más sensibles.
Existen propiorreceptores en estructuras internas como músculos, tendones y articulaciones, que proporcionan
información concerniente a la posición de las diferentes partes del cuerpo: longitud del músculo, tensión y ángulo.
La información captada por los diferentes tipos de receptores somatosensoriales se transmite al sistema
nervioso central a través de axones aferentes. Los somas de estas neuronas, se encuentran en los ganglios de las
raíces dorsales o ganglios espinales, localizados a lo largo de la columna vertebral. El área de la piel inervada por
cada ganglio espinal se denomina dermatoma.
Las fibras que llevan la información de la periferia al sistema nervioso central se clasifican según su grosor y
grado de mielinización en cuatro clases, de más rápidas (gruesas y mielinizadas) a más lentas (finas y no
mielinizadas): Aa, Aß, A6 y C.
F
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La información en la corteza somatosensorial primaria se encuentra organizada espacialmente en mapas
somatotópicos (cada zona del cuerpo está representada en una zona de la corteza somatosensorial primaria de
manera no proporcional). Las regiones con mayor sensibilidad (de las cuales se reciben más aferencias) ocupan
un área mayor (fenómeno de magnificación cortical).

La visión

Generalidades de la visión

3. La visión
3.1. Generalidades
Las ondas de luz que vemos los seres humanos es una parte pequeña del espectro de luz (entre 390 nm y 770 nm
de longitud de onda).
Interacción luz-objetos:

• Percepción del color: composición espectral de la luz reflejada por el objeto.
• Brillo: cantidad de luz reflejada según las propiedades de la superficie.
• Textura: heterogeneldad de la superficie percibida a través de la luz reflejada.
• Refracción: cambio de dirección que sufren los rayos luminosos cuando pasan de un medio a otro con
  distinta densidad.

El ojo y su funcionamiento

3.2. El ojo y su funcionamiento
Principio de la cámara oscura: en una caja negra con un agujero muy
pequeño, idealmente, desde cada punto del mundo exterior llegaría un
solo rayo, que formarían en la pared opuesta a la abertura una imagen
del mundo exterior doblemente invertida.
Esclerótica: capa más exterior, espesa, resistente y de color blanco.
Retina: capa interna en la que se encuentran los fotorreceptores.
Fovea: región sumamente especializada de la retina central que mide
cerca de 1,2 milímetros de diámetro y abarca tan solo 2 grados de
ángulo visual.
Cámara anterior
Córnea
Humor vítreo
Fóvea
Cristalino
Pupila
Ligamento de suspensión
del cristalino
Iris
Cámara posterior
Retina
Disco óptico
Nervio óptico
Disco óptico: parte de la retina por donde salen los axones de las
Coroides
células ganglionares. En esta región no puede haber fotorreceptores
Esclerótica
por lo que se la conoce también como "punto ciego", el cual ocupa aproximadamente una zona circular de unos 4º
visuales.
Mácula: incluye la fovea y la parafovea (aproximadamente los 5° centrales), es una zona especializada en el
análisis de las frecuencias espaciales altas.
Córnea: membrana transparente y resistente que carece de vasos sanguíneos y recubre la parte anterior del globo
ocular. Actúa como lente convexa que focaliza el haz de luz.
Cámara anterior: cavidad comprendida entre la córnea y el sistema iris-cristalino.
Pupila: agujero por el que entra la luz al globo ocular. Su tamaño depende fundamentalmente de la luz ambiente,
aunque también puede variar por factores psicológicos.
Cristalino: lente situada justo detrás de la pupila que permitirá enfocar la imagen sobre la retina. Está sostenido
por unas fibras conjuntivas muy finas, que a su vez están unidas a un músculo constrictor. Este músculo permite
la acomodación del cristalino de manera que se pueda enfocar el punto deseado.
Humor acuoso: líquido transparente que llena la cámara anterior y que humedece el cristalino, garantizando su
nutrición.
Humor vítreo: líquido coloidal que rellena la cámara posterior y que mantiene la tensión en el interior del ojo.
Iris: fina red de fibras conjuntivas, o estoma, provista de numerosos vasos sanguíneos y de los músculos que
controlan la dilatación (midriasis) y la contracción de la pupila (miosis).
Nervio óptico: está formado por los axones de las células ganglionares de la retina que salen del globo ocular a
través del disco óptico y transportan toda la información captada.
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La retina

3.3. La retina
La retina está formada por:

• Fotorreceptores: células responsables de la transducción en el
  sistema visual.
  • Bastones (aprox 90 millones en cada retina). Más
    densidad en toda la retina salvo la fovea, totalmente
    ausentes en la fovéola.
  • Conos (aprox 5 millones en cada retina). Mas densidad en la fovea.
• Células ganglionares de la retina: neuronas responsables de la salida final de la información cuyos
  axones forman el nervio óptico. Nunca están inactivas, incluso cuando no hay patrones de luz que las
  estimule.
• Células intermedias: situadas entre los fotorreceptores y las células ganglionares, son las encargadas de
  combinar las señales que provienen de diferentes fotorreceptores, para así dar lugar a una respuesta en
  las células ganglionares relacionada con los patrones espaciales y temporales de la luz que llega a la
  retina. Son de tres tipos:
  • Células bipolares
  • Células amacrinas
  • Células horizontales

El campo receptivo de una célula ganglionar es el sector de fotorreceptores de la retina vinculados con dicha
ganglionar. Son circulares y su tamaño varía en función del área de la retina.
Mecanismos de inhibición lateral: se encuentran en los estadios
tempranos de procesamiento de buena parte de las modalidades
sensoriales. Sirven para detectar y acentuar las diferencias locales en el
patrón del estímulo. Por tanto, una estimulación difusa sobre todo el
campo receptivo provoca una respuesta nula o muy pequeña ("detección
de bordes").

• Campos receptivos tipo on y off: las células ganglionares se
  caracterizan por presentar una respuesta máxima cuando la
  estimulación que reciben en su centro es diferente a la que
  reciben en la periferia. Las células de centro "on" son aquellas que
  se excitan cuando la luz estimula su centro y se inhiben cuando la
  luz estimula la periferia. Las células de centro "off" presentan el
  patrón inverso de activación.
  A
  B
  C
  D
  E
  Borde
  Célula ganglionar
  centro encendido
  zn
  Tasa de respuesta
  C
  A
  1
  Nivel espontáneo
  de actividad
  Posición

Agudeza visual: los campos receptivos de las ganglionares que se ubican próximas a la fóvea son muy pequeños,
habilitando así la máxima resolución espacial en dicha zona. La agudeza visual se reduce significativamente a
medida que la densidad de conos decae con la excentricidad y aumentan los campos receptivos ganglionares.
Procesamiento del color, la forma y el movimiento:

• Las células P tienen campos receptivos pequeños y se localizan cerca de la fovea. Son las responsables
  del análisis fino de la imagen visual y la mayoría de ellas están implicadas en el procesamiento del color y
  de la forma.
• Las células M tienen campos receptivos más grandes, son más numerosas y se ubican en toda la retina.
  Estan implicadas en el análisis grueso del estímulo, así como tambien de la información de movimiento.
• Las células K tienen campos receptivos muy pequeños (como las P) y se
  ubican a lo largo de toda la retina (como las M) y tienen distintos tipos de
  funciones.

Procesamiento visual y el nervio óptico

3.4. Procesamiento visual
El nervio óptico
Se puede dividir cada retina en dos grandes mitades: la hemirretina nasal y la
hemirretina temporal. Los axones de las células ganglionares de las retinas
CAMPO VISUAL SỐNG
CARPO VISUAL IZQUO
temporal
nasal
temporal
Quiasma
optice
Núcleo Pulvinar
Núcleo geniculado
lateral (tálamo)
Colículo Superior
Radiación óptica
CORTEZA ESTRIADA
VISUAL PRIMARIA (V1)
4
Células ganglionares
Células amacrinas
LUZ
Células bipolares
Fotorreceptores
Células horizontales
Oscuridad
---
D
E