Fisiologia sensoriale
Un sistema sensoriale è una parte del sistema nervoso costituita da:
- Recettori sensoriali che ricevono stimoli dall'ambiente esterno o interno.
- Vie nervose che conducono le informazioni dai recettori al cervello o al midollo spinale.
- Zone del cervello dedicate all'elaborazione di queste informazioni.
Il passaggio iniziale della elaborazione sensoriale è la trasduzione dell'energia dello stimolo prima in potenziali graduati (i potenziali recettoriali) e poi in potenziali d'azione nei neuroni afferenti.
Recettori sensoriali
I recettori sensoriali, situati alle estremità periferiche dei neuroni afferenti, trasformano le informazioni concernenti l'ambiente esterno e l'ambiente interno all'organismo in potenziali graduati che possono avviare potenziali d'azione.
- Possono essere terminazioni specializzate degli stessi neuroni afferenti primari.
- Cellule recettoriali distinte che inviano segnali ai neuroni afferenti primari rilasciando neurotrasmettitori.
Indipendentemente dalla forma originale del segnale che attiva i recettori sensoriali, le informazioni devono essere tradotte nel linguaggio dei potenziali graduati o d'azione. L'energia o la sostanza chimica che attiva un recettore sensoriale è detta stimolo. Il processo mediante il quale uno stimolo è trasformato in una risposta elettrica è detto trasduzione sensoriale. Il tipo di stimolo al quale risponde un particolare recettore nel funzionamento normale è detto stimolo adeguato.
Classificazione dei recettori
I recettori sensoriali sono classificati in base alla natura dello stimolo. Ogni sistema sensoriale ha infatti diverse sottomodalità sensoriali a cui risponde (es. temperatura, stimoli luminosi, variazioni di pressione, ecc.). Queste submodalità dipendono dal fatto che ogni tipo di recettore risponde a un range limitato di energie dello stimolo.
Corpuscolo di Pacini
Il corpuscolo di Pacini è un meccanocettore (recettore sensoriale che risponde a stimoli meccanici) presente nella cute ed è responsabile del rilevamento di stimoli vibratori e pressori. Esso è una terminazione nervosa ricoperta da strati concentrici di tessuto connettivo.
La trasduzione dello stimolo meccanico in stimolo elettrico è dovuta all'apertura, in seguito ad uno stimolo meccanico che si trasmette dalle lamelle connettivali alla terminazione nervosa (cioè la membrana del neurone), dei canali per il Na (questi canali sono sensibili alla deformazione meccanica; si aprono per stiramento della membrana) che inducono la depolarizzazione della membrana responsabile del potenziale recettoriale che si traduce a livello del primo nodo di Ranvier nel potenziale d'azione.
Fotorecettori della retina
I fotorecettori della retina sono cellule specializzate, non sono neuroni. Possono essere bastoncelli o coni. Al buio, cioè in condizioni di riposo, i fotorecettori presentano dei canali per il Na aperti grazie alla presenza del cGMP dal lato intracellulare; il Na quindi entra all'interno della cellula provocando un certo potenziale di membrana. In presenza di luce il cGMP viene idrolizzato causando una chiusura dei canali del Na; il potenziale di membrana andrà quindi a valori più negativi.