Fundamentos de la Neurociencia: sistemas sensoriales auditivo, visual y somatosensorial

Sistema Sensorial Auditivo, Visual y Somatosensorial: Principales Aspectos de Interés

O ceie FUNDAMENTOS DE LA NEUROCIENCIA UNIDAD 4. SISTEMA SENSORIAL AUDITIVO, VISUAL Y SOMATOSENSORIAL: PRINCIPALES ASPECTOS DE INTERÉSUNIDAD 4. SISTEMA SENSORIAL AUDITIVO, VISUAL Y SOMATOSENSORIAL: PRINCIPALES ASPECTOS DE INTERÉS ceie

Índice

1. Introducción
2. Sistema auditivo: Vías centrales auditivas, reflejos auditivos y fibras auditivas descendentes
3. Sensibilidad visual: ¿ Cómo somos capaces de ver exactamente?
4. Sistema somatosensorial: Vías sensoriales de la cara y cabeza. Propiocepción inconsciente

Vías Implicadas en el Procesamiento Auditivo

1. Complejo coclear nuclear
2. Núcleo olivar superior o complejo olivar superior
3. Lemnisco lateral
4. Colículo inferior
5. Cuerpo geniculado medial
6. Corteza primaria y de asociación auditiva

Reflejos Auditivos

Proyecciones Auditivas Descendentes

Breve Recordatorio Anatómico del Ojo

Fisiología de la Retina

Vías Ópticas: Visión Binocular y Procesamiento de la Información Visual

Vías Sensoriales de la Cara y la Cabeza

Propiocepción Inconsciente

BIBLIOGRAFÍA Cuestionario de repaso 1UNIDAD 4. SISTEMA SENSORIAL AUDITIVO, VISUAL Y SOMATOSENSORIAL: PRINCIPALES ASPECTOS DE INTERÉS ceie

Introducción a los Sentidos

Permanecemos conectados con nuestro entorno de forma constante gracias a nuestros sentidos. Como es lógico, todo sucede gracias a complejos mecanismos neuronales que permiten recibir y procesar la información para dotarla de significado. En esta unidad, abordaremos algunos de los aspectos necesarios para el estudio de los principales sistemas sensoriales de interés en la formación como logopeda.

La audición es la base de la comunicación verbal y, junto con los demás sentidos, contribuye a la calidad de vida de los humanos. Las deficiencias auditivas, congénitas o adquiridas, limitan la capacidad de comunicación al afectar a la transmisión y/o percepción y/o procesamiento de los mensajes auditivos. Como sistema altamente especializado, dedicaremos parte del estudio a las principales vías implicadas en el procesamiento de la audición.

La visión es un sentido que no requiere de justificación para su estudio, dado su carácter elemental en nuestro día a día. Para el logopeda, el interés de esta vía cobra especial relevancia ante el abordaje de patologías y trastornos con capacidad para alterarla. Al tratarse del primer contacto con esta estructura de manera específica, se ha optado por su simplificación anatómica y fisiológica para facilitar su comprensión.

Por último, dedicaremos el final de la unidad al estudio de determinados aspectos del sistema somatosensorial enfocados, principalmente, en estructuras faciales. Gran parte de este sistema ya ha sido abordado con anterioridad en la asignatura de Anatomía y Fisiología del sistema nervioso, por lo que parte del contenido será familiar para el lector. 2UNIDAD 4. SISTEMA SENSORIAL AUDITIVO, VISUAL Y SOMATOSENSORIAL: PRINCIPALES ASPECTOS DE INTERÉS 5 ceie

Sistema Auditivo: Vías Centrales, Reflejos y Fibras Descendentes

El proceso de la audición comienza cuando las ondas sonoras atraviesan el conducto auditivo externo y chocan con el tímpano. La vibración de la membrana timpánica convierte las ondas de presión en energía mecánica, lo que provoca el movimiento de los huesos del oído medio. Esta energía mecánica se convierte a su vez en energía hidráulica en el líquido del oído interno. Las ondas hidráulicas modeladas estimulan las células ciliadas cocleares, que envían impulsos codificados a lo largo de las fibras del par craneal VIII al complejo nuclear coclear en el tronco encefalico. Estos núcleos transmiten los impulsos nerviosos codificados a varios puntos del tronco encefalico y el tálamo antes de proyectarse a la corteza auditiva primaria. Las cortezas auditivas primaria y secundaria están situadas en los giros de Heschl y en la zona circundante en la superficie superior del lóbulo temporal, respectivamente. Las áreas corticales auditivas primaria y secundaria parecen estar implicadas en el procesamiento y la segmentación de distintos componentes del análisis de señales sonoras necesarios para la discriminación de señales y la percepción de sonidos como el habla humana. El siguiente paso implica la proyección de las señales sonoras percibidas al lóbulo temporal posterior superior (en el área de Wernicke) en el hemisferio izquierdo, donde las señales del habla percibidas se interpretan en mensajes específicos del lenguaje para comprender el lenguaje hablado.

Vías Implicadas en el Procesamiento Auditivo

La vía auditiva central se extiende desde el complejo nuclear coclear hasta la corteza auditiva primaria. A diferencia de la organización en tres neuronas del sistema somatosensorial (véase más adelante), la vía auditiva contiene múltiples sinapsis entre los núcleos cocleares (neuronas de segundo orden, es decir, ubicadas en el tronco del encéfalo) y el tálamo (neuronas de tercer orden, es decir, ubicadas en dicha estructura). Las fibras mielinizadas del par craneal VIII entran lateralmente en el tronco del encéfalo por la unión pontomedular y hacen sinapsis en el complejo nuclear coclear. Las estructuras incluidas en la vía auditiva central son los núcleos cocleares, 3UNIDAD 4. SISTEMA SENSORIAL AUDITIVO, VISUAL Y SOMATOSENSORIAL: PRINCIPALES ASPECTOS DE INTERÉS ceie los núcleos olivares superiores, el lemnisco lateral, el colículo inferior, el brazo o brachium del colículo inferior (conexión entre el colículo inferior y el cuerpo geniculado medial), el cuerpo geniculado medial, las fibras geniculocorticales (del cuerpo geniculado medial a la corteza) y la corteza auditiva primaria en el giro de Heschl.

Hay dos funciones que se aplican a la vía auditiva central: La preservación y el procesamiento de la información transmitida. La primera implica la retención de los detalles tonotópicos desde las células ciliadas cocleares hasta la corteza auditiva primaria. El procesamiento, es algo más complejo. Se trata de un sistema jerárquicamente interactivo, que se refiere a la contralateralidad de las proyecciones auditivas, la incorporación de aferencias monoaurales y binaurales (sonidos que llegan a un único oído o a ambos, por ejemplo), y la integración de la audición con otra información presente en la corteza, incluyendo el cribado selectivo y la atención en el procesamiento de la señal (recuerda que no todo se escucha con la misma atención). La contralateralidad de la audición se refiere a la mayoría de las proyecciones que se originan en un oído y que, tras múltiples cruces, se dirigen a la corteza auditiva del lado opuesto. Por otro lado, las proyecciones a la corteza auditiva ipsilateral son menos numerosas y se consideran clinicamente menos significativas.

Complejo Coclear Nuclear

Las fibras del nervio estatoacústico entran en el tronco del encéfalo por la unión pontomedular dorsolateral al pedúnculo cerebeloso inferior para terminar en el complejo nuclear coclear (donde hay neuronas de segundo orden). Las fibras entrantes del nervio estatoacústico se dividen en ramas dorsal y ventral y hacen sinapsis en los respectivos núcleos cocleares (dorsal y ventral). Algunas de estas neuronas proporcionan una respuesta sostenida que interviene en atributos sonoros importantes como la fase (relación de tiempo de una onda sonora respecto al tiempo), mientras que otras pueden responder a cambios en el nivel de presión sonora.

La organización tonotópica es el principio más conocido que rige la representación funcional en el complejo nuclear coclear. Las fibras que transportan información de baja frecuencia terminan en las capas superficiales del núcleo coclear (ubicadas en el ápex, la región 'final' de la cóclea), mientras que las fibras de la base de la cóclea, que transportan información de alta frecuencia, penetran más profundamente en el complejo nuclear coclear. Esta representación se mantiene a través de las fibras 4ceie UNIDAD 4. SISTEMA SENSORIAL AUDITIVO, VISUAL Y SOMATOSENSORIAL: PRINCIPALES ASPECTOS DE INTERÉS ascendentes de la vía auditiva central hasta llegar a la corteza auditiva primaria. El complejo nuclear coclear envía múltiples proyecciones a los tractos ascendentes ipsilateral y contralateral. En general, aunque la mayoría de las fibras auditivas cruzan la línea media para proyectarse a las áreas corticales opuestas, un pequeño número de fibras ascienden por el mismo lado hasta la corteza auditiva. Las proyecciones cocleares que cruzan la línea media viajan en tres haces: La estría acústica dorsal, la estría intermedia y el cuerpo trapezoide. Las fibras del este último haz (que es con diferencia la estría más grande) cruzan la línea media para terminar en el núcleo olivar superior, situado lateralmente en la protuberancia dorsal. Las fibras auditivas ipsilaterales envían proyecciones al núcleo olivar superior ipsilateral o lo pasan por alto en su camino hacia el lemnisco lateral ipsilateral.

Núcleo Olivar Superior o Complejo Olivar Superior

El núcleo olivar superior es un conjunto de núcleos de la protuberancia que forma la primera estructura del circuito neural encargada de conectar con los núcleos cocleares ipsilateral y contralateral. Contiene células binaurales (núcleo olivar superior lateral y medial) que están equipadas de forma única para calcular los cambios de tiempo e intensidad de los estímulos auditivos procedentes de ambos oídos. El núcleo olivar superior puede comparar, milisegundo a milisegundo, las diferencias de intensidad de las señales auditivas procedentes de ambos oídos gracias a dos conjuntos de dendritas opuestos a cada región del soma de sus neuronas. Al integrar diferencias temporales de tan sólo 400 microsegundos, las más leves diferencias de intensidad o decaimiento recibidas de ambos oídos, el núcleo olivar superior contribuye a la localización espacial del sonido.

Lemnisco Lateral

Se extiende desde el nucleo olivar superior hasta el colículo inferior del mesencéfalo. Al recibir las proyecciones cruzadas y no cruzadas de las estrías acústicas, las fibras del lemnisco lateral ascienden lateralmente en una región llamada tegmento pontino (correspondiente a la región anteroinferior de la región posterior del tronco del encéfalo a la altura de la protuberancia). De este modo, se conserva una representación bilateral con una representación más fuerte desde el oído opuesto. La bilateralidad de estas proyecciones explica por que la patología de la vía auditiva central a cualquier nivel no conduce a una hipoacusia profunda en ninguno de los 5