Sensibilità: percezione, stimoli e inibizione

Tutte le tipologie di energia (luminosa, meccanica, termica, chimica), vengono trasformate dal SNC in sensazioni. Uno stimolo viene recepito dal nostro cervello attraverso 3 tappe:

1. Stimolo fisico (tattile, termico, dolorifico);
2. Trasformazione dello stimolo in impulsi elettrici;
3. Risposta percettiva, ovvero presa di coscienza che lo stimolo è avvenuto.

Indice delle informazioni che troverai nell’articolo

• Stimoli sensibili;
• Proprietà dello stimolo;
• Cellule delle vie sensitive;
• Recettori;
• Inibizione laterale.

La maggior parte delle sensazioni vengono identificate con determinati stimoli. Per esempio una punta di zucchero sulla lingua darà origine ad una percezione di dolce, oppure la luce che colpisce ad una determinata lunghezza d’onda la retina darà la percezione di colore blu e così via.

Il cervello riesce a discriminare i differenti impulsi elettrici in base alle vie che le conducono, così esso saprà se quel determinato segnale elettrico è un segnale visivo o no. Il cervello però tramite questo meccanismo può essere ingannato (caramelle balsamiche, il principio attivo delle caramelle balsamiche riescono ad attivare anche la via del freddo, dando una sensazione di freschezza).

I sistemi sensoriali sono costituiti da neuroni che mettono in comunicazione la periferia con il SNC.

NB. Tutte le informazioni che arrivano dal midollo per arrivare alla corteccia devono passare obbligatoriamente dal Talamo.

I suoni, i colori, gli odori non esistono al di fuori del cervello, il percepire consiste nel costruire una interpretazione per mezzo del sistema sensoriale e l’esperienza.

Sensibilità: gli stimoli sensibili

Gli stimoli sono fondamentali per mantenere lo stato di veglia.

Le cellule recettoriali sono quelle cellule che ci permettono di percepire informazioni dall’ambiente e le trasmettono al SNC. A livello del quale queste informazioni sensitive vengono utilizzate per 4 funzioni generali:

1. Testare una percezione;
2. Controllare i movimenti;
3. Regolare le funzioni degli organi interni;
4. Mantenere lo stato di vigilanza.

Rappresentazione somatotopica→un determinato punto della periferia, corrisponde ad un determinato punto della corteccia cerebrale. Tutte le informazioni che arrivano dalla periferia vanno a finire nell’emisfero controlaterale come accade nelle fibre di moto.

Con 3 neuroni si raggiunge il cervello dalla periferia. Il primo neurone si trova nel ganglio della radice dorsale del midollo spinale, chiamato neurone sensitivo primario. Esso invia l’assone che è destinato a raggiungere i nuclei del SNC dove si trova neurone sensitivo secondario (a livello del troncoencefalo). Il nucleo in base alla via sensitiva è diverso. Ultima tappa che lo stimolo sensitivo deve fare per raggiungere la corteccia è il passaggio attraverso il talamo. Il terzo neurone sensitivo si trova nel Talamo.

Proprietà dello stimolo

Lo stimolo presenta diverse proprietà:

1. La modalità→che tipo di stimolo il nostro cervello sta recependo, ovvero tatto, dolore, tutto ciò che concerne la propriocezione;
2. Intensità→quanto è forte quel determinato stimolo. Solitamente è direttamente proporzionale all’intensità della sensazione. Ovviamente è importante il concetto di soglia sensoriale, ovvero in natura esistono tanti stimoli che noi non percepiamo. Esempio gli ultrasuoni, noi non li sentiamo mentre i cani si! L’orecchio umano riesce a percepire suoni che sono compresi tra i 20 Hertz e i 20KHertz. L’intensità dello stimolo è dato dal codice di popolazione ovvero dalla quantità di neuroni che vengono stimolati da un determinato stimolo, maggiore sarà la popolazione eccitata, maggiore sarà l’intensità. Quindi l’intensità dello stimolo dipende sia dalla frequenza di scarica dei potenziali d’azione(la frequenza di scarica raggiunge un valore massimo oltre al quale non si può andare oltre, poiché è presente il periodo refrattario che non dà la possibilità di aumentarla ulteriormente), che dal codice di popolazione;
3. Durata→la durata della sensazione dipende sia dalla durata che dallo stimolo. Con il passare del tempo l’intensità si riduce nei confronti di uno stimolo costante (adattamento recettoriale). Quando si parla di durata bisogna ricordarsi che tutti i recettori si adattano a stimoli costanti. Questo fenomeno è detto adattamento. Esistono recettori che si adattano più o meno velocemente, ci sono recettori a rapido adattamento e recettori a lento adattamento;
4. Localizzazione nello spazio→la maggior parte delle sensazioni hanno una precisa localizzazione spaziale. Tanto minore è la distanza alla quale riesco a percepire come distinti 2 stimoli vicini, tanto maggiore è la risoluzione spaziale e tanto più fine è la discriminazione di 2 stimoli diversi in quel dato territorio. Tanto più piccolo è il campo recettivo tanto maggiore sarà la risoluzione spaziale, poiché con 10 stimoli si stimoleranno recettori diversi in pochissimo spazio. Quindi il nostro SNC riuscirà a capire dove lo stimolo è andato a cadere sulla superficie recettoriale.

Le cellule delle vie sensitive

Le cellule che costituiscono le vie sensitive sono rappresentate da:

1. Recettore;
2. Neurone sensitivo primario(cellula gangliare);
3. Neuroni sensitivi centrali(si trovano dentro il SNC).

Ogni recettore è sensibile ad un determinato tipo di energia. Ovvero ogni recettore è attivato da diversi tipi di energia ma esso risulta maggiormente sensibile ad una determinata energia. Esiste una forma di energia che riesce a stimolarlo ad intensità inferiori rispetto alle altre.

Processo che converte gli stimoli in attività nervosa:

• Prima fase: Trasduzione (l’energia determina depolarizzazione o iperpolarizzazione di quel determinato recettore). Questa fase è di tipo elettrochimica;
• Seconda fase: Codificazione nervosa (conversione dei segnali nervosi in informazioni sugli stimoli).

Recettori

I recettori della sensibilità si suddividono in:

• Chemocettori→deputati a ricevere informazioni di tipo chimico;
• Meccanocettori→vengono attivati da stimoli meccanici. Esempio sono i recettori del tatto;
• Termocettori→recettori per il caldo e freddo;
• Fotocettori→coni e bastoncelli;
• Nocicettori→divisi in recettori che percepiscono stimoli dolorifici di tipo chimico, meccanico…

Il recettore trasforma l’energia dello stimolo in segnale elettrico.

I recettori si suddividono in tre tipi:

1. Sensibilità somatica→recettore che fa parte del neurone gangliare. Per esempio il Corpuscolo del Pacini;
2. Il secondo tipo lo troviamo a livello del sistema uditivo, gustativo, vestibolare. Esso non sarà sul neurone gangliare ma sarà distaccato, sarà una cellula a parte. È una cellula specializzata di origina epiteliale che contrae sinapsi con il neurone gangliare;
3. Simili al secondo tipo. A differenza del secondo tipo, essa non comunica direttamente con il neurone gangliare, ma comunica con l’interposizione di un interneurone.

Sensibilità del recettore: ogni recettore è sensibile ad un intervallo limitato delle frequenze percepite.

Nel SNC ci sono dei nuclei Relè, esempio i nuclei talamici, che aprono determinate vie che permettono allo stimolo di raggiungere una determinata zona della corteccia.

Inibizione laterale

La via sensitiva maggiormente stimolata, via via che va verso il SNC, inibisce le zone laterali a se stessa, permettendo così al SNC di capire perfettamente da dove arriva lo stimolo. Per mezzo dell’inibizione laterale, un neurone maggiormente stimolato, inibisce i neuroni laterali che sono stimolati ugualmente ma con una intensità inferiore. Questo è l’espediente che il SNC usa per discriminare e indicare con la massima precisione, dove è avvenuto lo stimolo.

I recettori sensoriali hanno delle zone di membrana specializzate che servono per trasdurre il segnale. Tutto si gioca sull’apertura o chiusura dei canali ionici con la generazione o no di un potenziale d’azione.

La decodificazione fatta dalle aree corticali dagli impulsi periferici che provengono dai recettori si basa su 5 caratteristiche:

1. Trasmissione lungo vie specifiche che determinano sensazioni specifiche;
2. Inibizione laterale che permette la discriminazione di 2 stimoli avvenuti in 2 punti vicini;
3. Codice temporale e spaziale che permette di valutare l’intensità dello stimolo;
4. Frequenza;
5. Durata.

Bibliografia:

• Anastasi – G. Balboni, Trattato di anatomia umana, Edi-Ermes IV 10/2006;
• Silverthorn, Fisiologia umana– Un approccio integrato, Pearson Education Italia VI 9/2013.