Sentidos

Los sentidos, bases de la percepción

Miguelina Guirao

- 02.10.2000 - 

El enigma acerca del origen y la naturaleza de nuestro conocimiento del mundo exterior y de nosotros mismos ha interesado a filósofos y científicos durante siglos.

[...]Es así como se fueron perfilando los temas fundamentales de la investigación en procesos sensoperceptivos, esto es, el estudio comparativo del estímulo sensorial -la energía que detectan los sentidos-, las características morfológicas de los órganos sensoriales, las experiencias subjetivas que surgen de la activación específica de los órganos sensores, las técnicas de modificación de la energía según requerimientos y necesidades humanas, y nuevamente - pero esta vez desde una perspectiva mucho más sólida- los alcances y los límites de nuestro conocimiento del mundo que nos rodea. Pero ya no se denomina a esta disciplina Gnoseología o Teoría del Conocimiento, sino que tiene diferentes denominaciones: Ciencia de los Sentidos, Comunicación Sensorial o Psicofísica Sensorial.

[...]No es fácil identificar todos y cada uno de los hechos y personajes históricos que contribuyeron a cimentar las bases de la Ciencia de los Sentidos, pues tendríamos que referirnos a la labor de investigadores a lo largo de casi dos centurias.

[...]Hoy podemos hablar de una Ciencia de los Sentidos en una acepción amplia, aún cuando no se encuentra estructurada en un cuerpo rígido de conocimientos. Precisamente, esta ausencia de límites entre diferentes ramas del saber ha permitido el libre intercambio de enfoques, métodos, técnicas y vocabulario entre científicos de diferente formación académica, y además, ha favorecido la búsqueda de principios comunes en la aparente diversidad temática. En especial, esta postura libre de prejuicios respecto a límites formales del saber ha dado pie tanto a la libre creatividad para la adquisición de conocimientos nuevos como a la transferencia de los datos de laboratorio al campo técnico.

El estudio de los sistemas sensoriales quedaría ya plenamente justificado por su contribución al avance del conocimiento y a la unificación temática de datos experimentales e ideas de diferentes disciplinas. Sin embargo, vivimos en una época en que la ciencia es cuestionada con frecuencia sobre su papel en la modificación y mejoramiento  de la sociedad humana. Por esta razón, hemos querido referirnos, al menos a vuelo de pájaro, a las derivaciones prácticas que han surgido de este renovado interés por el estudio multidisciplinario de los sentidos.

Precisamente el vertiginoso progreso en esta materia en los últimos años ha sido una consecuencia de la necesidad de resolver problemas prácticos. El estudio de las alteraciones del campo visual realizado por neurólogos, el diseño de salas acústicas llevado a cabo por arquitectos, el perfeccionamiento de los medios de telecomunicación logrado por los ingenieros, el conocimiento de la estructura molecular de las sustancias olorosas obtenidos por los bioquímicos, el mejoramiento del sabor y la apariencia de los alimentos alcanzado por los técnicos de la alimentación, la determinación de las condiciones límite impuestas por el ambiente mecánico sobre el organismo humano y efectuada por pilotos de aviación y astronautas, son sólo algunos ejemplos de los problemas prácticos que motivaron la labor experimental en esta materia.  

Los sistemas sensoriales  

Se denomina sistema sensorial a la organización funcional mediante la cual un organismo procesa información del ambiente externo e interno. Las estructuras básicas de un sistema sensorial las constituyen los órganos receptores y el sistema nervioso central.

En cada sistema sensorial se dan diferentes procesos básicos destinados a asegurar la recepción óptima de información. Cada sistema opera como un transductor, es decir, un  dispositivo que cambia un tipo de energía en otro manteniendo el mismo mensaje. Las estructuras accesorias protegen a los órganos receptores y facilitan el enfoque y localización del estímulo.

[...]El mensaje que se transmite a lo largo de las fibras nerviosas utiliza principalmente dos tipos de códigos, uno temporal y otro espacial. Algunas células receptoras pierden sensibilidad al ser constantemente estimuladas. Esta propiedad se denomina adaptación y desempeña un importante papel al seleccionar el tipo de información que interesa al organismo. Por otro lado, las células sensoriales reaccionan de maneras diferentes a los diversos modos de presentación del estímulo. [...] Por último, un control eferente que actúa sobre los receptores facilita la regulación y el mantenimiento de un nivel óptimo de estimulación.

Las células receptoras actúan en grupos. [...]

La corteza cerebral tiene una inmensa plasticidad de funciones, y algunas de sus partes tienen la capacidad de suplir a otras. [...]  

La organización funcional de un sistema sensorial  

Un sistema sensorial es la organización funcional mediante la cual un organismo recibe y procesa información del ambiente interno o externo. Es decir, comprende una organización de estructuras y funciones destinadas a recibir y procesar información. La figura muestra las diferentes etapas de transformación que se suceden en un órgano sensor a partir de la percepción del estimulo. 

[...]Existen algunos sensores que son fácilmente identificables, por ejemplo, los visuales, auditivos, químicos (gusto y olfato) y cutáneos. Otros son conocidos tan sólo por especialistas. Ejemplo de estos últimos son los que detectan la composición química, la presión y la temperatura de la sangre, o los que detectan las alteraciones mecánicas a las que se ve sometido el cuerpo humano. 

Las estructuras básicas de un sistema sensorial  

El órgano receptor y el sistema nervioso central constituyen las estructuras básicas del sistema sensorial. La distinción entre órgano receptor y sistema nervioso central no es real, pero se efectúa para facilitar su estudio. En primer lugar, tienen en casi todos los casos el mismo origen embriológico; en segundo lugar, en la mayoría de los casos el órgano receptor no sólo funciona como “receptor” del estimulo, sino también como “filtro” y como “analizador”. La retina y el bulbo olfatorio, por ejemplo, son partes del sistema nervioso que se proyectan hacia el exterior, ambos con fina capacidad de análisis. Esta aclaración es importante, porque hace muy poco tiempo se creía que  los órganos receptores se limitaban a recibir la información, siendo el sistema nervioso central el encargado de procesar tal información.

[...]Los sistemas sensoriales operan también como transformadores. Un transformador es un dispositivo que modifica un mismo tipo de energía.

[...]En todos lo sistemas sensoriales, conforme se va transformando la señal de una energía a otra, se va cambiando de código, pero el mensaje se conserva intacto. Cada una de las secuencias de transformación a las que nos hemos referido más arriba posee su propio código hasta el momento en que la célula sensorial convierte la señal en un código neuronal. A partir de entonces todos los canales sensoriales transmiten información de acuerdo a códigos similares.  

Los sistemas químicos

Los sentidos químicos  

[...]En todos los mecanismos sensoriales intervienen procesos químicos. Sin embargo, se reserva la denominación de “sentidos químicos” para el olfato y el gusto. Ambos sistemas tienen un  papel fundamental en la conducta humana y animal. La ingestión de alimentos, la reproducción, la comunicación, la agresión y la defensa están regulados por el olfato y por el gusto. El sistema olfatorio interviene en la búsqueda de la pareja sexual en muchas especies, aunque en el hombre esta función se encuentra muy disminuida. Desde el punto de vista filogenético, los sentidos químicos pueden considerarse como los sistemas sensoriales más antiguos. [...]

Comunicación química  

[...] Las hormonas son sustancias químicas segregadas en el ambiente interno por medio de las glándulas endocrinas, y son transportadas por todo el cuerpo, coordinando el metabolismo de varios órganos. De ello resulta una regulación química de las propiedades del ambiente interno y de las actividades de los órganos.

En ciertas especies animales, además de las hormonas hay otros poderosos medios de comunicación química: las feromonas. Si bien la acción de éstas se conoce desde hace tiempo, sólo en años recientes se han analizado con mayor detalle. Las feromonas - a diferencia de las hormonas - son sustancias químicas segregadas al ambiente externo por glándulas exocrinas. Dichas sustancias sirven como medio de comunicación entre individuos de la misma especie y como vehículo de producción de efectos fisiológicos de corto y largo plazo. Citemos algunos ejemplos.

[...]Las hormigas cuando se accidentan o son molestadas segregan sustancias volátiles, provenientes de glándulas localizadas en la cabeza, que prontamente se difunden en todas direcciones. Si la sustancia está presente en poca concentración, atrae a las hormigas al área en donde se halla la que está en peligro. Si está en alta concentración, a medida que se acerca a la víctima provoca reacciones de alarma. [...]De la misma manera que el sistema endocrino y el sistema nervioso coordinan las actividades del organismo, las feromonas articulan la complicada maquinaria de especies sociales, siendo esto particularmente evidente en los insectos.  

Olfación  

La percepción olfatoria  

[...]Los sensores olfatorios están colocados a la entrada del sistema respiratorio, controlando la calidad del aire que respiramos. Cualquier indicio de sustancias nocivas será transmitido al sistema nervioso a fin de iniciar reacciones de alarma, bloqueo o expulsión mediante el estornudo. [...]

La capacidad de discriminación olorosa cambia por completo de una especie animal a otra. El hombre es microsmático, es decir, tiene una sensibilidad relativamente pobre respecto de algunos animales y por eso suele valerse de ellos para localizar fuentes olorosas.

Tanto el hombre como muchos animales domésticos producen emanaciones olorosas que rodean su cuerpo como una nube invisible. Esas emanaciones son específicas para cada especie y cada individuo.[...]

Así como un mismo sonido puede representar una maravillosa melodía para algunos y una forma de tortura para otros, la percepción del olor puede ser más o menos agradable según los gustos personales, las culturas y los niveles socioeconómicos a que un individuo pertenece. [...]

Las sensaciones olfatorias y gustativas a menudo van acompañadas de un componente afectivo. El aroma de una flor, la emanación de las aguas servidas, el olor de una comida, de un perfume o de la transpiración, incitan reacciones positivas o negativas que pesan mucho sobre el sentimiento o las emociones de las personas. [...] 

Los reflejos nasales  

El sistema olfatorio está vinculado a importantes funciones vegetativas. Por eso no es de extrañar, que encontremos una rica variedad de reflejos iniciados en las fosas nasales, tanto por sus receptores especialmente olfatorios como por sus componentes trigeminales. Estos reflejos se producen en circuitos que a veces son muy complejos y llegan al sistema neurovegetativo.

Los reflejos nasales se clasifican en cuatro categorías principales: reflejos intranasales, nasorrespiratorios, nasocirculatorios y olfatodigestivos. Entre los reflejos intranasales se pueden identificar los vasomotores, con una función defensiva o autorreguladora. [...] Otros reflejos intranasales importantes son los reflejos secretorios, destinados a aumentar o disminuir la secreción serosa y los reflejos motores del ala de la nariz, sincronizados con los movimientos respiratorios.

Entre los reflejos nasorrespiratorios, los mejor estudiados son el nasoglótico, que consiste en el cierre espástico de la glotis por irritación química de la mucosa nasal; el nasoestornutatorio, que provoca el estornudo; el nasobronquial, que provoca espasmo bronquial por irritación olfatoria, y, por último, el nasorrespiratorio propiamente dicho, que actúa sobre la función respiratoria.

También es posible reconocer reflejos nasocirculatorios, entre los que se encuentran el reflejo nasocardíaco; que provoca palpitaciones, taquicardia o bradicardia y síncope; el nasovascular que provoca vasoconstricción periférica, y el nasopresivo, que produce cambios en la presión arterial, todos provocados por irritación nasal violenta.

Por último, nos referiremos a los reflejos olfatodigestivos. El reflejo nasosalival determina la secreción salival tras la estimulación olfatoria, principalmente de tipo alimenticio, y los olfatonutritivo y olfatogástrico, que producen trastornos de la digestión por la estimulación irritante de las fosas nasales. 

Vías olfatorias  

El estudio de las vías respiratorias es muy difícil, debido a su situación y a las dificultades técnicas que supone la estimulación específica a lo largo de este complejo circuito. El rinencéfalo, que es una parte del sistema nervioso central, tiene funciones específicamente olfatorias; desde el punto de vista evolutivo, es muy antiguo. Aparece ya en especies muy inferiores y se desarrolla muy temprano en el embrión. El rinencéfalo comprende el bulbo, el tracto olfatorio y el lóbulo límbico.  

La organización del bulbo olfatorio merece particular atención. Los haces nerviosos, que reúnen las fibras provenientes del epitelio, después de atravesar la lámina cribosa del etmoides, entran inmediatamente al bulbo olfatorio. De este modo se produce la primera sinapsis en la superficie del bulbo. A la altura de esa sinapsis se encuentran formaciones que reciben el nombre de glomérulos. En el bulbo olfatorio humano los glomérulos reciben fibras del epitelio olfatorio. En esta compleja red nerviosa se encuentran también las células mitrales, las cuales mandan sus dendritas a los glomérulos, mientras su cuerpo permanece en el bulbo olfatorio; algunos de los axones de estas células forman el tracto olfatorio. A su vez, algunas células mitrales se conectan con las células empenachadas, y los axones de estas últimas cierran el circuito, volviendo a entrar en los glomérulos. De esta manera se forma un circuito cerrado que parece cumplir una función de amplificación del mensaje nervioso, que sirve para hacer óptimo el nivel de la sensibilidad olfatoria.

[...]Las regiones del cerebro con funciones estrictamente olfatorias están localizadas en la terminación del tracto olfatorio.  Los núcleos más importantes son : parte de la amígdala, la corteza piriforme, el tubérculo olfatorio y el núcleo de las estrías terminales. Es muy posible que haya conexiones con otras regiones del cerebro tales como el lóbulo límbico. Sin embargo, esto último, está comprometido en el mecanismo neurofisiológico de la expresión de las emociones y no tiene funciones básicamente olfatorias (Pribram y Kruger, 1954) En cualquier caso, parece que no hubiera en la corteza una representación olfatoria, al menos del mismo modo como ocurre con el sistema visual  o con el  auditivo.

[...]En algunos animales macrosmáticos, es decir, que tienen el sentido del olfato muy desarrollado, como la comadreja, la corteza olfatoria llega a ocupar un tercio de la corteza cerebral. A diferencia de la visión, el sistema olfatorio no parece haber incorporado nuevos mecanismos en especies superiores. Por el contrario, en animales microsmáticos, como el hombre, se puede demostrar una verdadera involución. [...]  

El estimulo olfatorio  

[...]La estimulación de las células olfatorias produce una señal bioeléctrica o un cambio característico en la frecuencia espontánea de las fibras nerviosas. Probablemente exista un mecanismo - aún desconocido - mediante el cual las moléculas odorivectoras son absorbidas una vez producido su efecto y luego en pocos segundos vuelven a ser eficaces para otro tipo de estimulación. [...]

Las sustancias odorivectoras se especifican principalmente por los componentes químicos, la estructura molecular y las características espectrales. Parece existir un alto grado de correlación entre la estructura química de una sustancia y la respuesta olfatoria. La naturaleza de esta correlación aun es desconocida. Una de las teorías del olfato resalta este vínculo de la estructura química con la sensación.