Sistema sensoriale
Un sistema sensoriale è costituito da recettori, vie neuronali e parti del cervello atte alla percezione del determinato segnale. I recettori sono cellule nervose che ricevono gli stimoli e si distinguono in: esterocettori, che ricevono i segnali provenienti dall’ambiente esterno, e interocettori, che ricevono informazioni provenienti dal corpo. I recettori, uniti a cellule non neuronali, formano organi complessi, gli organi di senso. Differenti tipi di stimoli sono captati da differenti recettori, ad esempio le cellule della retina captano le radiazioni luminose.
Il meccanismo sensoriale
Il meccanismo sensoriale consiste delle seguenti fasi:
- Rilevazione del segnale
- Traduzione, che consiste nella conversione dello stimolo in impulso nervoso: la percezione dello stimolo determina una variazione del potenziale di riposo della membrana dei recettori, che dà origine al potenziale generatore o potenziale del recettore.
- Interpretazione dei segnali nervosi. I segnali che arrivano da uno specifico recettore, arrivano nelle aree del sistema nervoso, che sono in grado di interpretarli; ad esempio, le informazioni di tipo sonoro arrivano nel cervello sempre nell’area acustica. La codifica dell’intensità dell’impulso è legata al numero di potenziali d’azione che arrivano al cervello (frequenza dell’impulso). Al crescere dell’intensità dello stimolo, aumenta la frequenza degli impulsi nervosi.
Adattamento è un'importante proprietà dei recettori e consiste nella capacità di un recettore di ridurre la risposta in presenza di uno stimolo persistente. Vi sono recettori che si adattano facilmente come i recettori tattili, altri che sono poco adattabili, come i recettori dello stato di contrazione dei muscoli che devono segnalare costantemente la posizione del corpo ed in generale recettori di stimoli che richiedono un monitoraggio costante.
Chemiorecettori
Neuroni sensoriali sensibili alla presenza di sostanze chimiche. I sistemi sensoriali principali preposti alla captazione di sostanze chimiche sono il gusto e l’olfatto. Si distinguono generalmente per il fatto che l’olfatto è un sistema di rilevazione a distanza, mentre il gusto richiede il contatto ravvicinato con la molecola.
A partire dagli cnidari si registra la presenza di chemiorecettori generalmente diffusi sulla superficie corporea e sui tentacoli. Anche platelminti e anellidi presentano cellule cutanee chemiorecettrici. Negli artropodi i chemiorecettori sono localizzati prevalentemente sulle antenne (ad esempio per la percezione dei feromoni) ma anche sulle parti boccali, sui cheliceri o talvolta sulle zampe o sugli ovopositori. In tal modo una cavalletta introducendo l’ovopositore nel terreno valuta se questo è chimicamente idoneo per lo sviluppo delle uova. Trattandosi di fenomeni di percezione da contatto, alcuni casi rientrano nei fenomeni gustativi, mentre la percezione che avviene a distanza, a livello delle antenne, sarebbe da considerarsi di tipo olfattivo. Gli insetti percepiscono gli odori attraverso unità chemiosensoriali note come sensilli. Un sensillo è una setola cava che termina con un foro apicale, all’interno di esso decorrono fino al polo apicale, i dendriti dei neuroni sensoriali posti alla base (al di sotto della cuticola).
Nei vertebrati i recettori olfattivi sono localizzati nelle cavità nasali. In alcuni tetragoni, come anfibi, rettili e molti mammiferi (ad esempio il gatto), è presente un organo olfattivo accessorio noto come organo di Jacobson o organo vomeronasale, localizzato nella volta della bocca (nell’osso vomere). Il rapido movimento della lingua dei serpenti serve a catturare molecole olfattive per condurle in contatto con l’organo vomeronasale. I recettori gustativi sono invece localizzati in strutture note come bottoni gustativi localizzati sulla lingua, e nei pesci anche nella gola, sul capo e talora anche sulla superficie del corpo.