Sistemi Sensoriali

TRASDUZIONE ED ELABORAZIONE DEL SEGNALE SENSORIALE

I recettori sensoriali fungono da analizzatori periferici per rilevare le variazioni di numerosi parametri ambientali e inviano l'informazione al sistema nervoso centrale (SNC). Sono strutture che convertono l'energia contenuta nello stimolo in un segnale bioelettrico, di norma una variazione del potenziale di membrana che prende il nome di potenziale di recettore. Il segnale viene quindi codificato in una scarica di potenziali d'azione a livello dell'encoder, una regione particolare della fibra nervosa afferente, e in questa forma inviato al SNC. Tuttavia, durante la trasmissione, l'informazione inviata non è una copia fedele di ciò che è accaduto, poiché l'informazione attraversa sinapsi che possono modificare ulteriormente il contenuto del segnale.

Generalmente, a livello del SNC vengono riconosciute 4 proprietà fondamentali:

• Modalità sensoriale
• Localizzazione
• Intensità
• Durata

intensità e durata del segnale. Uno stimolo può essere percepito attraverso diverse modalità sensoriali. Le principali sono: 1) Visione, udito, olfatto, gusto ed equilibrio - sensibilità specifica 2) Tocco-pressione, propriocezione, termocezione, nocicezione e prurito - sensibilità generica somatica 3) Meccanocezione, chemiocezione, nocicezione - sensibilità generale viscerale La localizzazione dello stimolo avviene nel sistema nervoso centrale (SNC), che individua il punto corporeo su cui è caduto lo stimolo in base alla via nervosa attivata. Un'eccezione è l'udito, in cui il SNC confronta il tempo impiegato dallo stimolo acustico per raggiungere i due orecchi e ne valuta l'intensità. L'intensità dello stimolo viene trasmessa al SNC sotto forma di codice in frequenza dei potenziali d'azione. La durata dello stimolo viene codificata nella durata della scarica di potenziali d'azione.potenziali(per i quali la frequenza di scarica rimane costante per tutta la durata di uno stimolo di intensità costante). I recettori tonici, invece, rispondono a uno stimolo di intensità costante con una scarica di potenziali d'azione che nel tempo diminuisce di frequenza (adattamento). I recettori fasici, infine, cessano di rispondere nonostante il permanere dello stimolo. SENSIBILITÀ SOMATOVISCERALE La sensibilità del sistema somatoviscerale è la funzione di rilevare le informazioni che originano - sia profonde che superficiali - da diverse parti del corpo e inviarle all'SNC per l'elaborazione. Il sistema somatoviscerale comprende: i. Sensibilità somatica (o somestesica) - termocezione, tatto o meccanocezione, propriocezione e nocicezione ii. Sensibilità viscerale (o esterocezione) Termocezione: viene rilevata la temperatura. Esistono recettori specifici per il caldo e per il freddo.

freddo.

Tatto: rilevano stimoli meccanici come stiramento, pressione e vibrazione.

Propriocezione: serve per conoscere in ogni momento come le diverse parti del corpo sono in relazione tra di loro e come sono orientate nello spazio.

Nocicettori: rilevano e inviano all'SNC informazioni dolorifiche.

Enterocezione: NON necessita dello stato di coscienza per poter rilevare e elaborare informazioni che sono principalmente parametri omeostatici provenienti dai visceri.

Nel processo di trasduzione sensoriali di uno stimolo giocano un ruolo. Si tratta di canali cationici similifondamentale i canali ionici della famiglia TRP per struttura ai canali ionici voltaggio-dipendenti. Le informazioni sensoriali raccolte dai recettori somatoviscerali, dopo essere passate prima ai neuroni sensitivi secondari localizzati nel midollo spinale o nel tronco encefalico e poi ai neuroni sensitivi terziari nel talamo, raggiungono l'area somestesica primaria, localizzata nel lobo temporale del telencefalo, dove

VISIONE La visione è un processo che inizia nell'occhio e termina nelle cortecce cerebrali. Nella fase iniziale, grazie alla modifica del diametro della pupilla, viene controllata la quantità di luce che raggiunge la retina. Contestualmente, meccanismi di accomodazione permettono la messa a fuoco delle immagini, che sulla retina appaiono rimpicciolite e capovolte. Visione binoculare Nell'uomo la visione è binoculare, in quanto le immagini vengono proiettate su entrambe le retine che contribuiscono, però, a creare un'unica percezione visiva. La trasduzione del segnale luminoso è effettuata dai fotocettori presenti nella retina e che sono suddivisi in 2 grandi gruppi:

1. Bastoncelli, che hanno un'alta sensibilità per la luce tenue
2. Cone, necessari per la percezione del colore e attivi ad alte intensità luminose.

Il meccanismo di trasduzione del segnale luminoso è simile in tutti i fotocettori. La particolarità di

queste cellule è che, a riposo, sono depolarizzate e quando vengono attivate si iperpolarizzano riducendo o azzerando la quantità di neurotrasmettitore, il glutammato, che viene liberato. Dai fotocettori il segnale è inviato indirettamente attraverso le cellule bipolari ai neuroni sensitivi primari, le cellule gangliari. Partecipano attivamente all'elaborazione del segnale anche le cellule orizzontali e amacrine. Gli stimoli luminosi che raggiungono la retina sono inviati ai centri nervosi superiori tramite le fibre del nervo ottico. Il 90% delle fibre si dirige al talamo, mentre il restante 10% si distribuisce ad altre regioni. Dal talamo i segnali sono inviati all'area visiva primaria, localizzata nel lobo occipitale del telencefalo, dove avviene la percezione dello stimolo visivo.

UDITO ED EQUILIBRIO

La funzione principale dell'orecchio è quella di trasdurre e trasmettere i segnali in 3 parti: esterno,. L'orecchio è suddiviso acustici e

quelli relativi all'equilibrio medio e interno. (lunghezza d'onda) Lo stimolo acustico è caratterizzato da intensità, altezza e timbro e il compito del sistema uditivo è quello di trasformarlo in una percezione detta suono. Le onde acustiche sono raccolte dal padiglione auricolare, indirizzate alla membrana timpanica e trasmesse alla membrana della finestra ovale: l'obiettivo finale è la vibrazione della lamina basilare della coclea, su cui poggia l'epitelio sensoriale, detto organo spirale. L'informazione acustica viaggia lungo il nervo cocleare, attraversando alcune stazioni intermedie nel tronco encefalico prima di arrivare all'area acustica primaria localizzata nel lobo temporale del telencefalo dove avviene la percezione sonora. Il sistema vestibolare è coinvolto in una serie di riflessi che sono importanti per stabilizzare la percezione visiva e spaziale durante i movimenti della testa e per mantenere l'equilibrio nella

posizione eretta anche in situazioni di instabilità.

OLFATTO

Gli sono . Nell’uomoodori molecole volatili che costituiscono gli stimoli olfattivisono stati identificati 347 tipi diversi di recettori di membrana per le molecoleodorose espressi a livello delle cigli dei neuroni olfattivi. Ogni neurone olfattivoesprime un solo tipo di recettore olfattivo.

I neuroni olfattivi hanno come particolarità quella di operare sia la trasduzione del. I recettori di membranasegnale sia la sua codifica in scarica di potenziali d’azionesono accoppiati a specifiche proteine G che agiscono attivando l’adenilato ciclasi,