Sistema nervoso sensorial - Sensory nervous system

Sistema nervoso sensorial
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Sistema sensorial típico: o sistema visual , ilustrado pelo clássico Gray's FIG. 722 - Este esquema mostra o fluxo de informações dos olhos para as conexões centrais dos nervos ópticos e tratos ópticos, para o córtex visual . A área V1 é a região do cérebro que está envolvida na visão .
Detalhes
Identificadores
Latina organa sensuum
Malha D012679
TA98 A15.0.00.000
TA2 6729
FMA 78499 75259, 78499
Terminologia anatômica
Ativação e resposta no sistema nervoso sensorial

O sistema nervoso sensorial é uma parte do sistema nervoso responsável pelo processamento da informação sensorial . Um sistema sensorial consiste em neurônios sensoriais (incluindo células receptoras sensoriais), vias neurais e partes do cérebro envolvidas na percepção sensorial . Os sistemas sensoriais comumente reconhecidos são os de visão , audição , tato , paladar , olfato e equilíbrio . Em suma, os sentidos são transdutores do mundo físico para o reino da mente, onde interpretamos as informações, criando nossa percepção do mundo ao nosso redor.

Os organismos precisam de informações para resolver pelo menos três tipos de problemas: (a) para manter um ambiente adequado, ou seja, a homeostase ; (b) cronometrar as atividades (por exemplo, mudanças sazonais no comportamento) ou sincronizar as atividades com as de membros da mesma espécie ; e (c) localizar e responder a recursos ou ameaças (por exemplo, movendo-se em direção aos recursos ou evitando ou atacando ameaças). Os organismos também precisam transmitir informações para influenciar o comportamento de outra pessoa: para se identificar, avisar membros da mesma espécie sobre o perigo, coordenar atividades ou enganar.

O campo receptivo é a área do corpo ou ambiente à qual um órgão receptor e células receptoras respondem. Por exemplo, a parte do mundo que um olho pode ver é seu campo receptivo; a luz que cada haste ou cone pode ver, é o seu campo receptivo. Campos receptivos foram identificados para o sistema visual , sistema auditivo e sistema somatossensorial .

Estímulo

Os sistemas sensoriais codificam quatro aspectos de um estímulo ; tipo ( modalidade ), intensidade, localização e duração. O tempo de chegada de um pulso sonoro e as diferenças de fase do som contínuo são usados ​​para a localização do som . Certos receptores são sensíveis a certos tipos de estímulos (por exemplo, diferentes mecanorreceptores respondem melhor a diferentes tipos de estímulos de toque, como objetos pontiagudos ou pontiagudos). Os receptores enviam impulsos em certos padrões para enviar informações sobre a intensidade de um estímulo (por exemplo, quão alto é um som). A localização do receptor que é estimulado fornece ao cérebro informações sobre a localização do estímulo (por exemplo, estimular um mecanorreceptor em um dedo enviará informações ao cérebro sobre aquele dedo). A duração do estímulo (quanto tempo dura) é transmitida por padrões de disparo de receptores. Esses impulsos são transmitidos ao cérebro por meio de neurônios aferentes .

Sentidos e receptores

Embora exista debate entre os neurologistas quanto ao número específico de sentidos devido às diferentes definições do que constitui um sentido , Gautama Buda e Aristóteles classificaram cinco sentidos humanos "tradicionais" que se tornaram universalmente aceitos: tato , paladar , olfato , visão e audição . Outros sentidos que foram bem aceitos na maioria dos mamíferos, incluindo humanos, incluem nocicepção , equilíbrio , cinestesia e termocepção . Além disso, alguns animais não humanos demonstraram possuir sentidos alternativos, incluindo magnetocepção e eletrorrecepção .

Receptores

A inicialização da sensação decorre da resposta de um receptor específico a um estímulo físico . Os receptores que reagem ao estímulo e iniciam o processo de sensação são comumente caracterizados em quatro categorias distintas: quimiorreceptores , fotorreceptores , mecanorreceptores e termorreceptores . Todos os receptores recebem estímulos físicos distintos e transduzem o sinal em um potencial de ação elétrica . Esse potencial de ação então viaja ao longo dos neurônios aferentes para regiões específicas do cérebro onde é processado e interpretado.

Quimiorreceptores

Os quimiorreceptores, ou quimiossensores, detectam certos estímulos químicos e transduzem esse sinal em um potencial de ação elétrica. Os dois tipos principais de quimiorreceptores são:

Fotorreceptores

Os fotorreceptores são capazes de fototransdução , processo que converte a luz ( radiação eletromagnética ) em, entre outros tipos de energia , um potencial de membrana . Os três tipos principais de fotorreceptores são: Cones são fotorreceptores que respondem significativamente à cor . Em humanos, os três tipos diferentes de cones correspondem a uma resposta primária ao comprimento de onda curto (azul), comprimento de onda médio (verde) e comprimento de onda longo (amarelo / vermelho). Os bastonetes são fotorreceptores muito sensíveis à intensidade da luz, permitindo a visão com pouca iluminação. As concentrações e proporção de bastonetes para cones estão fortemente correlacionadas com o fato de o animal ser diurno ou noturno . Em humanos, os bastonetes superam os cones em aproximadamente 20: 1, enquanto em animais noturnos, como a coruja-do-mato , a proporção é mais próxima de 1000: 1. As células ganglionares residem na medula adrenal e na retina, onde estão envolvidas na resposta simpática . Dos ~ 1,3 milhões de células ganglionares presentes na retina, acredita-se que 1-2% sejam gânglios fotossensíveis . Esses gânglios fotossensíveis desempenham um papel na visão consciente de alguns animais e acredita-se que façam o mesmo em humanos.

Mecanorreceptores

Mecanorreceptores são receptores sensoriais que respondem a forças mecânicas, como pressão ou distorção . Embora os mecanorreceptores estejam presentes nas células ciliadas e desempenhem um papel integral nos sistemas vestibular e auditivo , a maioria dos mecanorreceptores são cutâneos e estão agrupados em quatro categorias:

  • Os receptores do tipo 1 de adaptação lenta têm pequenos campos receptivos e respondem à estimulação estática. Esses receptores são usados ​​principalmente nas sensações de forma e aspereza .
  • Os receptores do tipo 2 de adaptação lenta têm grandes campos receptivos e respondem ao alongamento. Da mesma forma que o tipo 1, eles produzem respostas sustentadas a estímulos contínuos.
  • Os receptores que se adaptam rapidamente têm pequenos campos receptivos e são a base da percepção do escorregamento.
  • Os receptores pacinianos têm grandes campos receptivos e são os receptores predominantes de vibração de alta frequência.

Termorreceptores

Os termorreceptores são receptores sensoriais que respondem a temperaturas variáveis . Embora os mecanismos pelos quais esses receptores operam não sejam claros, descobertas recentes mostraram que os mamíferos têm pelo menos dois tipos distintos de termorreceptores:

O TRPV1 é um canal ativado por calor que atua como um pequeno termômetro de detecção de calor na membrana que inicia a polarização da fibra neural quando exposta a mudanças de temperatura. Em última análise, isso nos permite detectar a temperatura ambiente na faixa quente / quente. Da mesma forma, o primo molecular do TRPV1, TRPM8, é um canal iônico ativado pelo frio que responde ao frio. Os receptores de frio e calor são segregados por subpopulações distintas de fibras nervosas sensoriais, o que nos mostra que as informações que chegam à medula espinhal são originalmente separadas. Cada receptor sensorial tem sua própria “linha marcada” para transmitir uma sensação simples experimentada pelo receptor. Em última análise, os canais TRP atuam como termossensores, canais que nos ajudam a detectar mudanças na temperatura ambiente.

Nociceptores

Os nociceptores respondem a estímulos potencialmente prejudiciais enviando sinais para a medula espinhal e o cérebro. Esse processo, denominado nocicepção , costuma causar a percepção da dor . Eles são encontrados em órgãos internos, bem como na superfície do corpo. Os nociceptores detectam diferentes tipos de estímulos prejudiciais ou danos reais. Aqueles que respondem apenas quando os tecidos são danificados são conhecidos como nociceptores "adormecidos" ou "silenciosos".

  • Os nociceptores térmicos são ativados por calor ou frio nocivo em várias temperaturas.
  • Os nociceptores mecânicos respondem ao excesso de pressão ou deformação mecânica.
  • Os nociceptores químicos respondem a uma ampla variedade de produtos químicos, alguns dos quais são sinais de danos nos tecidos. Eles estão envolvidos na detecção de algumas especiarias nos alimentos.

Córtex sensorial

Todos os estímulos recebidos pelos receptores listados acima são transduzidos a um potencial de ação , que é transportado ao longo de um ou mais neurônios aferentes em direção a uma área específica do cérebro. Embora o termo córtex sensorial seja freqüentemente usado informalmente para se referir ao córtex somatossensorial , o termo mais precisamente se refere às múltiplas áreas do cérebro nas quais os sentidos são recebidos para serem processados. Para os cinco sentidos tradicionais em humanos, isso inclui os córtices primário e secundário dos diferentes sentidos : o córtex somatossensorial, o córtex visual , o córtex auditivo , o córtex olfatório primário e o córtex gustativo . Outras modalidades também têm áreas de córtex sensorial correspondentes, incluindo o córtex vestibular para o senso de equilíbrio.

Córtex somatossensorial

Localizado no lobo parietal , o córtex somatossensorial primário é a área receptora primária para o sentido do tato e propriocepção no sistema somatossensorial . Este córtex é dividido em áreas de Brodmann 1, 2 e 3. A área de Brodmann 3 é considerada o centro de processamento primário do córtex somatossensorial, pois recebe significativamente mais informações do tálamo , tem neurônios altamente responsivos a estímulos somatosensoriais e pode evocar somáticos sensações através da estimulação elétrica . As áreas 1 e 2 recebem a maior parte de suas informações da área 3. Existem também caminhos para a propriocepção (via cerebelo ) e controle motor (via área de Brodmann 4 ). Veja também: S2 Córtex somatossensorial secundário .

O olho humano é o primeiro elemento de um sistema sensorial : neste caso, a visão , para o sistema visual .

Córtex visual

O córtex visual refere-se ao córtex visual primário, denominado V1 ou área de Brodmann 17 , bem como as áreas corticais visuais extra-estriadas V2-V5. Localizado no lobo occipital , V1 atua como a estação retransmissora primária para entrada visual, transmitindo informações para duas vias primárias rotuladas de fluxos dorsal e ventral . O fluxo dorsal inclui as áreas V2 e V5 e é usado na interpretação visual de 'onde' e 'como'. O fluxo ventral inclui as áreas V2 e V4 e é usado para interpretar 'o quê'. Aumentos na atividade negativa da tarefa são observados na rede de atenção ventral, após mudanças abruptas nos estímulos sensoriais, no início e no encerramento dos blocos de tarefa e no final de uma tentativa concluída.

Córtex auditivo

Localizado no lobo temporal , o córtex auditivo é a área receptora primária para a informação sonora. O córtex auditivo é composto pelas áreas de Brodmann 41 e 42, também conhecidas como área temporal transversa anterior 41 e área temporal transversa posterior 42 , respectivamente. Ambas as áreas agem de forma semelhante e são essenciais para receber e processar os sinais transmitidos pelos receptores auditivos .

Córtex olfatório primário

Localizado no lobo temporal, o córtex olfatório primário é a área receptora primária para o olfato , ou cheiro. Exclusivo para os sistemas olfatório e gustativo, pelo menos em mamíferos , é a implementação de mecanismos de ação periféricos e centrais . Os mecanismos periféricos envolvem neurônios receptores olfatórios que transduzem um sinal químico ao longo do nervo olfatório , que termina no bulbo olfatório . Os quimiorreceptores nos neurónios do receptor que iniciam a cascata de sinal são receptores acoplados à proteína G . Os mecanismos centrais incluem a convergência dos axônios do nervo olfatório em glomérulos no bulbo olfatório, onde o sinal é então transmitido ao núcleo olfatório anterior , ao córtex piriforme , à amígdala medial e ao córtex entorrinal , todos constituindo o olfatório primário córtex.

Em contraste com a visão e a audição, os bulbos olfatórios não são hemisféricos cruzados; o bulbo direito se conecta ao hemisfério direito e o bulbo esquerdo se conecta ao hemisfério esquerdo.

Córtex gustativo

O córtex gustativo é a principal área receptora do paladar . A palavra sabor é usada em um sentido técnico para se referir especificamente às sensações provenientes das papilas gustativas na língua. As cinco qualidades de sabor detectadas pela língua incluem acidez, amargor, doçura, salinidade e a qualidade do sabor da proteína, chamada umami . Em contraste, o termo sabor se refere à experiência gerada por meio da integração do sabor com o cheiro e as informações táteis. O córtex gustativo consiste em duas estruturas primárias: a ínsula anterior , localizada no lobo insular , e o opérculo frontal , localizado no lobo frontal . Da mesma forma que o córtex olfatório, a via gustativa opera por meio de mecanismos periféricos e centrais. Os receptores gustativos periféricos , localizados na língua , palato mole , faringe e esôfago , transmitem o sinal recebido aos axônios sensoriais primários, onde o sinal é projetado para o núcleo do trato solitário na medula , ou o núcleo gustativo do trato solitário complexo. O sinal é então transmitido ao tálamo , que por sua vez o projeta para várias regiões do neocórtex , incluindo o córtex gustativo.

O processamento neural do paladar é afetado em quase todos os estágios do processamento pela informação somatossensorial simultânea da língua, ou seja, a sensação na boca . O aroma, em contraste, não é combinado com o sabor para criar sabor até as regiões de processamento cortical superiores, como a ínsula e o córtex orbitofrontal.

Sistema sensorial humano

O sistema sensorial humano consiste nos seguintes subsistemas:

Doenças

Ano de vida ajustado por deficiência para doenças dos órgãos dos sentidos por 100.000 habitantes em 2002.
  sem dados
  menos de 200
  200-400
  400-600
  600-800
  800-1000
  1000-1200
  1200-1400
  1400-1600
  1600-1800
  1800-2000
  2000-2300
  mais de 2300

Veja também

Referências

links externos