Presentación del capítulo 34

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Presentación del capítulo 34

  1. 1. Percepción sensorial Semana 3, Capítulo 34
  2. 2. 34.1 Revisión de los sistemas sensoriales  Los receptores informan sobre los cambios que suceden tanto dentro del cuerpo como en el medio ambiente. Los receptores que responden a un estímulo generan potenciales de acción que viajan hasta al sistema nervioso central. Allí se coordina la respuesta adecuada al estímulo.
  3. 3. Diversidad de receptores I  Los receptores responden a una amplia variedad de estímulos. • Mecanoreceptores- detectan energía mecánica (cambios en la posición del cuerpo, tacto, presión, ondas de sonido). • Dolor (nocioreceptores)- responden a daños en los tejidos. • Osmoreceptores- detectan cambios en la concentración de solutos que pueden alterar la concentración osmótica de los tejidos.
  4. 4. Diversidad de receptores II  Otros tipos de receptores: • Termoreceptores- detectan cambios de temperatura. • Quimoreceptores- detectan solutos disueltos en agua, son clave para los sentidos de gusto y olfato. • Fotoreceptores- detectan luz, son clave para el sentido de la visión. Las arañas saltadoras tienen excelente visión.
  5. 5. Fotoreceptores y luz ultravioleta Los ojos de los insectos responden a la luz ultravioleta y ven la flor como en la foto de la derecha. La corola y los pétalos producen patrones para llamar la atención de sus polinizadores.
  6. 6. De los sentidos a la sensación I  Los potenciales de acción generados por los receptores son interpretados en el cerebro para producir una variedad de sensaciones.  El cerebro sabe la ubicación del estímulo por el lugar específico de la corteza sensorial (somatosensorial) que lo recibe.
  7. 7. De los sentidos a la sensación II  El cerebro mide la intensidad del estímulo por el número de receptores que responden y por la frecuencia de potenciales de acción (a mayor frecuencia, más fuerte es el estímulo).  La adaptación sensorial sucede cuando las neuronas se habitúan a un estímulo y cesan de producir potenciales de acción. Por esta razón es que no sentimos la ropa después de un tiempo.
  8. 8. 34.2 Sensaciones somáticas y viscerales  Las sensaciones somáticas son causadas por receptores localizados en la piel, las articulaciones y los músculos esqueléticos. Estos impulsos viajan por neuroras sensoriales hasta la médula espinal y de allí pasan a la corteza somatosensorial.  Las sensaciones viscerales son causadas por receptores localizados en las paredes de los órganos internos. También pasan a la médula espinal y de allí al cerebro.
  9. 9. Regiones del cuerpo en la corteza somatosensorial  Como sucede con la corteza motora, cada parte del cuerpo tiene un área en la corteza somatosensorial. El área es proporcional al número de receptores presentes en cada región del cuerpo.  Compara esta figura con la de la corteza motora (p. 570).
  10. 10. Receptores en la piel I  Nuestra piel tiene muchos receptores que responden a cambios ambientales. Por ejemplo, los corpúsculos de Meissner y de Pacini responden a tacto y presión. Los de Ruffini responden a calor y los de Krause responden a tacto y frío.
  11. 11. Receptores en la piel II  Los terminales que rodean el folículo piloso (la base de los pelos) responden al movimiento del pelo.  La flecha señala el músculo (erector pili) que se contrae cuando se te paran los pelos, una respuesta mucho más evidente en otros mamíferos.
  12. 12. Percepción de dolor  La sensación de dolor alerta sobre daños a los tejidos. Las células afectadas liberan compuestos que estimulan receptores de dolor y la información pasa a la médula espinal. Diversas sustancias interfieren en las sinapsis entre las neuronas sensoriales y las interneuronas.  El neuromodulador conocido como sustancia P facilita que las interneuronas envíen impulsos al cerebro, mientras que las endorfinas y las encefalinas hacen lo contrario. La aspirina y el acetaminofén reducen la producción de las prostaglandinas que son liberadas por los tejidos para estimular a los receptores de dolor.
  13. 13. Anestesia epidural  La anestesia epidural se lleva a cabo inyectando bupivicaína u otros anestésicos que bloquean las señales señales generadas por los receptores de dolor (nocireceprores). Al bloquearse esta transmisión, las interneuronas no informan al cerebro y no sentimos dolor. Esta anestesia se usa para cesáreas y otras operaciones en la mitad inferior del cuerpo. También puede usarse para reducir el dolor durante el parto normal.
  14. 14. Dolor diferido  El dolor diferido sucede cuando el cerebro percibe erroneamente la fuente de dolor. Esto sucede porque las señales de dolor viajan frecuentemente con señales somáticas. La ilustración indica las áreas de dolor diferido correspondientes a daño en distintos tejidos. El dolor diferido mejor conocido es el dolor de pecho y a lo largo del brazo izquierdo que sucede durante un ataque al corazón.
  15. 15. 34.3 Una mirada al mundo químico  Los quimioreceptores responden a una gama de compuestos químicos y son fundamentales para los sentidos de gusto y olfato. El sabor de los alimentos es producto de la combinación de ambos sentidos. Si aguantas la respiración mientras comes verás que el alimento pierde gran parte de su sabor; lo mismo sucede cuando tienes catarro y se bloquean los receptores de la nariz.
  16. 16. Sentido del olfato  El sentido del olfato depende de receptores que responden a compuestos volátiles y solubles en agua. Los receptores envían estímulos al cerebro a través del nervio olfatorio.  Las feromonas son moléculas de comunicación entre miembros de una misma especie. Estas antenas tienen millones de sensilas para detectar la fermomona sexual que secreta la hembra.
  17. 17. Feromonas  Las perras producen feromonas que atraen a los machos.  Las feromonas humanas se liberan a través de la piel, especialmente por las axilas. Se dice que los pelos de las axilas ayudan a dispersar la feromona.  Las feromonas pueden coordinar los ciclos menstruales de estudiantes que se hospedan juntas.
  18. 18. Ubicación de nuestras sensilas olfatorias El sistema límbico también recibe información olfatoria y la integra con nuestro estado emocional y memorias.
  19. 19. Sentido del gusto  Nuestros receptores de sabor están la lengua y responden a cinco sensaciones principales: dulce, ácido (sour), salado, amargo (bitter- producido por ciertas toxinas de plantas) y umami (producido por glutamato y otros aminoácidos presentes en carnes y quesos añejados).
  20. 20. Ubicación de las papilas gustatorias
  21. 21. 34.4 Sentido del equilibrio  El sentido de equilibrio depende de receptores ubicados en el oído interior. La información que suplen se complementa con información visual.  El aparato vestibular contiene los órganos de equilibrio: canales semicirculares, sáculo y utrículo.  Dentro de estas estructuras hay receptores cuyos cilios se mueven según cambia la posición de la cabeza. Los potenciales de acción que producen llegan al cerebro a través del nervio vestibular.
  22. 22. Órganos de equilibrio en el oído interno El mareo o vértigo causado por las alturas se debe a un conflicto entre la información proveniente de los órganos de balance y la proveniente de los ojos. ¿Por qué cuando coges muchas curvas en un carro, los pasajeros se marean más que el conductor? La contestación está al final de la página 583.
  23. 23. 34.5 Sentido de audición  Nuestro aparato auditivo detecta y responde al movimiento del aire causado por sonidos, pero los receptores funcionan sumergidos en líquido.  Los peces tienen una línea lateral compuesta por receptores que responden al movimiento del agua. El oído de los verebrados evolucionó cuando los peces dieron origen a los anfibios que hicieron la transición a tierra.
  24. 24. Ondas sonoras  Nuestros oídos recolectan, aplifican y diferencian ondas de sonido. La altitud o amplitud de la onda se interpreta como volumen. La frecuencia (número de ondas por segundo) se interpreta como tono; mientras mayor es la frecuencia, mayor es el tono.  Nuestro cerebro también reconoce el timbre o la calidad del sonido. Usamos esta propiedad para identificar a las personas que conocemos.
  25. 25. Estructura del oído  Nuestro oído tiene de tres secciones principales: • El oído externo (oreja o pina) recoge el sonido. • El oído medio amplifica y transmite las ondas de aire. • El oído interno contiene las células que responden a las vibraciones.
  26. 26. El oído medio  Las ondas de sonido hacen vibrar el tímpano. Tres huesos (martillo, yunque y estribo) transmiten la vibración desde el tímpano hasta la ventana ovalada del oído interno. El canal de Eustaquio (flecha) conecta el oído medio con la garganta para igualar la presión atmosférica y la del oído medio. Este ajuste es el “pop” que sentimos cuando abrimos la boca durante un cambio de altura.
  27. 27. El oído interno  El oído interno se compone del aparato vestibular (envuelto en el sentido de balance) y la cóclea (envuelta en la audición.
  28. 28. Estructura de la cóclea  La cóclea tiene una estructura de caracol, en este diagrama aparece estirada. Tiene tres canales, llamados vestibular, coclear y timpánico.  Observa cómo la vibración de la ventana oval llega hasta la ventana redonda y cómo la vibración del aire se traduce a vibración en líquido.
  29. 29. Los canales de la cóclea  Este diagrama presenta los canales de la cóclea en más detalle. La vibración del líquido en estos canales estumula las sensilas del órgano de Corti. Observa las neuronas que llevan impulsos nerviosos hacia el nervio auditivo.
  30. 30. Estructura del órgano de Corti  La vibración de la membrana basilar estimula las células ciliadas del órgano de Corti. Esto genera los potenciales de acción que producen el sentido de la audición.  El número de células que responden y la frecuencia con que lo hacen se interpreta como volumen. El tono del sonido se identifica por la región de la membrana que más vibra.
  31. 31. La voz grabada  Nuestra voz grabada nos parece extraña porque estamos acostumbrados a la voz que escuchamos a diario. Ésta voz es producto de las ondas sonoras que llegan por nuestros oídos sumadas a las vibraciones que llegan desde las cuerdas vocales directamente al oído a través de los huesos del cráneo. Cuando sólo escuchamos nuestra voz llegando a través del oído nos parece extraña.
  32. 32. 34.6 Contaminación acústica  Contaminación acústica se refiere al sonido excesivo presente en el medio ambiente. La contaminación acústica en el mar confunde a los mamíferos que se orientan usando el sonido, en tierra interviene con la comuncación entre algunos animales.  Los sonidos mayores de 90 decibeles causan daño a las células del órgano de Corti y reducen la capacidad auditiva.
  33. 33. Pérdida de audición  Escuchar música a un volumen exagerado es una de las principales causas de pérdida de audición entre los jóvenes. Células ciliadas normales en el ógano de Corti. Células destruídas por exposición a volumen exagerado.
  34. 34. 34.7 El sentido de la vista  El sentido de la vista requiere fotoreceptores sofisticados y un cerebro capaz de interpretar la información recibida.  Todos los ojos que forman imágenes tienen uno o más lentes que enfocan la luz sobre fotoreceptores especializados para absorberla. Los insectos tienen ojos compuestos formados por unidades llamadas omatidios. Cada unidad tiene una neurona que envía sus potenciales de acción al cerebro. El cerebro integra la información y forma una sola imagen.
  35. 35. El ojo de cámara  El ojo de los pulpos y los calamares se parece al nuestro. Tiene un lente que enfoca la luz sobre una capa de fotoreceptores llamada retina. Los axones de todas las neuronas sensoriales se recogen en un nervio óptico que lleva la información al cerebro.  Los cefalópodos tienen excelente visión.
  36. 36. Percepción de profundidad  La percepción de profundidad es muy importante para los animales que deben juzgar distancias con precisión.  En una parte del campo visual los dos ojos ven lo mismo, pero desde posiciones levemente distintas. El cerebro integra esta información para formar la imagen tridimensional.
  37. 37. Películas en tres dimensiones  Para percibir profundidad, cada ojo debe recibir una imagen similar pero tomada desde ángulos levemente distintos. Por lo general se filma con dos cámaras.  Los espejuelos polarizados (arriba) o de colores (abajo) se encargan de que cada ojo reciba una imagen diferente. El cerebro integra la información y crea la imagen tridimensional.
  38. 38. 34.8 El ojo humano- estructura y enfoque  Nuestros ojos se ubican en cavidades del cráneo llamadas órbitas oculares. El movimiento del ojo es causado por músculos insertados en la capa posterior o esclera.  Los párpados, las pestañas y el fluido lacrimal protejen y humecen la supericie del globo ocular.
  39. 39. Conjuntivitis La superficie interior del párpado y la superficie del ojo están cubiertos por una membrana fina llamada conjuntiva. Su infección por bacterias o virus causa conjuntivitis. La contaminación también irrita la conjuntiva.
  40. 40. Estructura del ojo Esta figura te permitirá estudiar las partes del ojo y sus funciones.
  41. 41. Sobre algunas partes del ojo  La imagen formada por la córnea y el lente se proyecta en la fóvea (parte de la mácula).  El lente o cristalino mide como media pulgada de diámetro. Cambia de forma para enfocar la imagen en la retina.  El iris es una banda de músculo liso cuyo diámetro controla la cantidad de luz que entra al ojo. La cantidad de melanina en el iris determina el color de los ojos.
  42. 42. Ojos rojos  La coroides contiene melanina para evitar que la luz se refleje dentro del ojo. Los albinos no producen melanina. Sus ojos son rojos debido a los capilares presentes en el iris y en la coroides. Los reflejos de luz dentro del ojo reducen la agudeza visual de estas personas. El albinismo sucede en muchos animales.
  43. 43. Enfoque del ojo (acomodo visual)  La contracción o relajamiento del músculo ciliar determina la curvatura del ojo. Cuando miramos a lo lejos, el músculo se relaja y el lente se estira. Cuando leemos, el lente se contrae y el lente se torna más redondo. ¿Por qué la vista se cansa cuando leemos y no cuando miramos a lo lejos?
  44. 44. Orientación de la imagen  La luz que llega al ojo es enfocada por la córnea y el lente (cristalino). La imagen se proyecta en la retina al revés e invertida de lado a lado.  El área visual de la corteza cerebral interpreta la imagen y hace la corrección. Los ojos forman una imagen, pero vemos realmente con el cerebro (por eso podemos ver imágenes cuando soñamos).
  45. 45. 34.9 De la retina a la corteza visual  La córnea y el cristalino enfocan la mayor parte de los rayos de luz sobre la retina, específicamente sobre la fóvea, donde está la mayor densidad de fotoreceptores.
  46. 46. Organización de la retina  Los rayos de luz pasan a través de una capa de interneuronas antes de llegar a los fotoreceptores (conos y bastones (rods).  Las interneuronas (horizontales, bipolares y amacrinas) integran los potenciales de acción generados por los fotoreceptores antes de enviarlos al cerebro.
  47. 47. Los fotoreceptores  Los bastones detectan bajas intensidades de luz y movimiento. Producen una imagen en blanco y negro con poco detalle.  Los conos requieren una mayor cantidad de luz. Producen imágenes bien detalladas y a color. Los perros, gatos y demás carnívoros sólo tienen bastones en la retina y por lo tanto no perciben colores. Su visión es monocromática (en blanco y negro).
  48. 48. Cómo funcionan los fotoreceptores  Ambos fotoreceptores tienen discos membranosos ricos en pigmentos sensibles a la luz. El pigmento de los bastones se llama rodopsina.  Los conos tienen pigmentos similares sensibles a luz roja, verde o azul.  La absorción de fotones por los bastones y los conos induce a otras células a generar potenciales de acción. Las moléculas de rodopsina se componen de la proteína opsina y el pigmento fotosensible retinal, que se sintetiza a partir de la vitamina A.
  49. 49. Procesamiento visual I  Las interneuronas que están sobre la capa de fotoreceptores reciben señales de los bastones y los conos. Los potenciales de acción generados por los fotoreceptores y las interneuronas convergen en células ganglionares cuyos axones pasan al nervio óptico.
  50. 50. Procesamiento visual II  La información que llega al cerebro pasa a los núcleos geniculados laterales, donde se integra. Luego pasa al área visual de la corteza, donde finalmente se produce la sensación de visión. ¿Por qué un golpe en la parte posterior de la cabeza puede producir destellos de luz?
  51. 51. 34.10 Desórdenes visuales- daltonismo  La ceguera de colores o daltonismo es una condición genética ligada al sexo y por lo tanto es más común en los hombres (el 7 % de los varones estadounidenses tiene esta condición).  Los conos no se desarrollan correctamente y la persona no puede distinguir ciertos colores, usualmente el rojo y el verde. Las personas que tienen daltonismo no pueden ver el número 15 en esta ilustración.
  52. 52. Problemas de enfoque  El astigmatismo, la miopía y la hipermetropía evitan que los rayos de luz se enfoquen correctamente en la retina. Los espejuelos, los lentes de contacto y la cirugía LASIK intentan remediar este problema.
  53. 53. Degeneración de la mácula  La mácula contiene la fóvea, que es el punto con mayor concentración de conos y mayor agudeza visual. Cuando esta área se degenera por la muerte de los fotoreceptores, o si se desprende, sucede una pérdida importante de visión. La denegeración de la mácula es común durante el envejecimiento. Se emplean medicamentos y terapia láser para controlar la degeneración.
  54. 54. Glaucoma  La glaucoma es causada por una presión muy alta en el líquido (humor acuoso) que llena el espacio entre el cristalino y la retina.  La presión excesiva daña vasos sanguíneos, células ganglionares y el nervio óptico. Detectada a tiempo, la glaucoma puede controlarse con medicamentos y cirugía.
  55. 55. Biodiversidad- Megascopus nudipes El múcaro común es un ave autóctona o única de Puerto Rico. Mide unas 10 pulgadas de largo y se alimenta mayormente de insectos grandes. Los buhos tienen excelente vista y audición. Esta especie puede observarse por las noches en áreas de bosque aledañas al recinto.

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