Sensació, Percepció i Consciència: Conceptes i Neurobiologia

Sensació i Percepció: Conceptes Clau

Defineix els conceptes de conducta, ment i percepció conscient. Davant de qualsevol situació, les persones responem amb diverses accions a les quals anomenem conducta. Aquestes accions poden ser observables (conductes motores) o no observables (processos mentals). El sistema nerviós és l’encarregat de dur a terme els processos mentals, és a dir, podríem dir que la ment és l’acció del cervell (com el moviment és l’acció de la roda). Aquesta ment inclou conductes com pensar, imaginar o emocionar-se. A més, cal tenir en compte que la ment pot operar en dos estats: conscient i inconscient. Encara que la major part dels nostres processos mentals siguin conscients, tots estan compostos per una majoria d’elements inconscients. Però, què vol dir ser conscient? La percepció conscient és el reconeixement del nostre entorn, la construcció de la realitat que ens envolta de manera que ens adonem d’aquesta construcció que nosaltres mateixos hem fet. Ser conscient és adonar-se d’alguna cosa.

Què és la Consciència? Bases Neurobiològiques

La consciència és un estat de la ment subjectiu, qualitatiu i unificat. És a dir, és diferent per a cadascú, determina la manera com percebem el món, no és quantificable i s’experimenta en una sensació d’unitat dels processos que engloba. Aquesta integració de diversos processos és la que aporta a la consciència el seu caràcter executiu.

Cal distingir, a més, dos tipus de consciència:

• La primària, aquella que ens permet adonar-nos d’allò que percebem com a realitat.
• La reflexiva o autoconsciència, que ens permet identificar-nos com a individus diferenciats (es creu que és pròpia només dels humans i pocs animals més).

Per entendre la consciència cal tenir presents tres elements molt importants. Per una banda, el tàlem i el sistema d’arousal troncoencefàlic. Aquests dos són, respectivament, el distribuïdor i la porta d’entrada i sortida de la informació a l’encèfal. Per tant, tenen un paper crucial en el manteniment de la consciència, però no en la seva creació. Per altra banda, l’escorça cerebral és la que ens permet la generació de la consciència.

Hi ha 3 hipòtesis principals plantejades al respecte:

1. La primera proposa que l’activitat reverberant, és a dir, en bucle (enviant-se feed-back), de l’escorça cerebral i el tàlem genera la consciència.
2. La segona creu que és el funcionament integrat de diverses àrees de processament el que ens permet la percepció conscient. Així, com més àrees s’activin a la vegada, gràcies a la connexió entre elles, major serà el grau de consciència.
3. Per últim, una hipòtesi indica que les àrees que processen a la vegada informació sobre un mateix “objecte” sincronitzen el seu funcionament i emeten ones d’una freqüència semblant. Aquesta sincronització permetria la percepció conscient unificada.

Les tres hipòtesis no són excloents entre si.

Trastorns de Consciència: Tipus i Tractament

Els trastorns de consciència es classifiquen segons el grau de consciència i el nivell de vigilància o alerta. Així doncs, els més importants són:

• El coma, en què consciència i vigilància són molt baixos.
• L’estat vegetatiu i els estats de mínima consciència i demència, que mostren, com diu el nom, baixa consciència però, en canvi, el nivell de vigilància és bastant alt. S’ha aconseguit la comunicació amb aquestes persones mitjançant tècniques de registre de l’activitat cerebral, demostrant així que mantenen un cert grau de consciència davant estímuls externs.
• El síndrome de “locked-in”, que malgrat mostrar un estat de consciència i de vigilància alts, no mostra gairebé capacitat de moviment. Sovint és possible comunicar-se amb ells mitjançant el parpelleig.

Entre aquests es trobarien també les parasòmnies i diversos estats del son i l’anestèsia.

S’ha descobert dues tècniques que podrien mostrar un camí de recuperació d’aquests estats:

1. El primer consisteix en l’estimulació cerebral profunda (al tàlem), que augmenta els nivells de consciència.
2. El segon és l’ús, com hem dit, de tècniques de registre cerebral per permetre la comunicació amb els pacients. Se’ls demanava que imaginessin un objecte o casa seva segons si volien respondre sí o no. Com que cada una activava una regió diferent del cervell, es va poder descobrir que aquestes persones eren capaces de comunicar-se.

Receptors Sensorials i Camps Receptors

Defineix els conceptes de receptors sensorials i camps receptors, les seves característiques i exemples. Els receptors sensorials són cèl·lules especialitzades que tenen la capacitat de captar energia estimular d’una certa modalitat i característiques i transformar-la en energia elèctrica. Aquestes cèl·lules poden ser neurones, com en el cas, per exemple, dels nociceptors (terminacions nervioses lliures) o un altre tipus de cèl·lula.

Anomenem camp receptor a la regió que, al ser estimulada, provoca un canvi d’activitat en certa cèl·lula implicada en el processament sensorial. Així doncs, camps receptors més petits permeten una major sensibilitat i precisió, ja que permeten una major discriminació dels estímuls. La seva mida depèn de la zona i del nivell de processament. Certes regions, com ara les mans, tenen camps receptors més petits i per això són més sensibles (això es reflecteix en el dibuix de l’homuncle sensorial).

A més, els camps receptors són menors en els nivells més baixos de processament, és a dir, en els inicis d’aquest (cèl·lules receptores). Per exemple, un mecanoreceptor de l’esquena capta l’energia mecànica d’una part relativament extensa d’aquesta. En canvi, un mateix mecanoreceptor de la mà, rep informació d’una zona molt menys extensa. És a dir, mentre a l’esquena necessitem potser 0,5 mm de distància entre estímuls per poder-los distingir, a la mà és suficient amb una distància de 0,1 mm.

Pel que fa al nivell de processament, seguint amb l’exemple dels mecanoreceptors, una cèl·lula de l’escorça SI rebrà informació de desenes de receptors d’una zona determinada. Per altra banda, una cèl·lula de l’escorça SII rebrà informació de desenes de neurones de SI. Així doncs, el camp receptor de la segona serà molt major que el de la primera.

Transducció i Codificació Sensorial

Defineix els conceptes, tipus i exemples de transducció i codificació sensorial. La transducció és el procés en el qual una cèl·lula receptora converteix l’energia estimular captada en canvis de potencial elèctric. Com hem dit, els receptors només s’activen davant de modalitats concretes d’energia (mecànica, tèrmica, lumínica...). Ara bé, també hi ha diferències en la seva activació segons la intensitat d’aquest estímul.

Cada cèl·lula receptora té un llindar d’activació propi que determina l’energia estimular mínima que ha de rebre per produir-se la transducció. Quan aquest llindar es traspassa, el receptor produeix un canvi en el potencial anomenat potencial generador o receptor segons si es tracta d’una neurona o no, respectivament. Així doncs, un llindar més baix indica una major sensibilitat del receptor. El potencial produït serà gradual, és a dir, representarà directament la intensitat de l’estímul captat. A més, serà transmès a la primera neurona (en cas de no ser-ho directament el receptor) i serà convertit o no en potencial d’acció. Aquesta transformació dependrà un cop més del llindar d’activació de la primera neurona.

Però, com tota la informació referent a l’estímul, com ara intensitat o localització, serà representada en simples potencials elèctrics? Doncs aquesta representació és l’anomenada codificació i segueix diversos passos.

Per tal de codificar la intensitat, es segueix a la vegada un codi de freqüència (o temporal) i un codi poblacional (o espacial). El primer consisteix en augmentar la freqüència dels potencials d’acció proporcionalment amb l’augment de la intensitat estimular. El segon, en canvi, es basa en la diferència de llindars entre receptors. Com major magnitud presenti l’estímul, més receptors seran activats, ja que, fins i tot els de major llindar s’activaran.

Per altra banda, la localització es codifica gràcies a l’organització topogràfica de les diverses àrees de processament. Això és, cada zona del cos segueix unes vies pròpies fins a diferents regions de l’escorça on la informació que ha captat és processada. Per exemple, la informació del peu esquerre és processada a la zona més dorsal de l’escorça SI contralateral, és a dir, de l’hemisferi dret.

Per últim, la modalitat sensorial de l’estímul és codificada de manera, podríem dir, molt més senzilla. Cada receptor està especialitzat en una modalitat concreta i, fins i tot, en certes submodalitats. Per exemple, els estímuls mecànics són captats pels mecanoreceptors i, concretament, el tacte epicrític és captat principalment pels discs de Merkel i els corpuscles de Meissner. A més, cada modalitat és processada en regions diferents de l’escorça.

Organització Topogràfica Sensorial

Defineix el terme organització topogràfica dels sistemes sensorials. És difícil d’englobar la representació topogràfica sota una única definició per a tots els sistemes sensorials. Que el sistema somatosensorial s’organitza de manera topogràfica, concretament somatotòpica, significa que representa les diferents parts del cos. Això és, la informació de cada part del cos és processada en una regió diferent de les diverses regions del processament somatosensorial. Aquesta organització es produeix en tots els nivells del processament sensorial.

En primer lloc, la medul·la es divideix en diversos segments que reben i projecten informació de i a una regió concreta del cos. Cada una d’aquestes regions s’anomena dermatoma. A més, les escorces sensorials també es divideixen el processament d’informació de manera que es representa les diverses parts del cos.

És important saber que aquesta organització és:

• Contralateral (canvia esquerra-dreta)
• Invertida (canvia dalt-baix)
• Funcional (les regions amb major sensibilitat tenen major representativitat, com s’observa en l’homuncle sensorial).

Per altra banda, els sentits com la visió o l’oïda també segueixen una organització topogràfica. La primera té organització retinotòpica, és a dir, segons les zones de la retina. La segona, en canvi, representa les diverses freqüències d’ona.

Adaptació Sensorial i Tipus de Receptors

Defineix el procés d’adaptació sensorial i explica els tipus de receptors segons les seves característiques d’adaptació. L’adaptació sensorial és la disminució de la resposta d’un receptor davant la presentació continuada d’un mateix estímul. Així doncs, és un fenomen perifèric, ja que es dona fora del sistema nerviós central.

Segons l’adaptació, podem trobar dos tipus de receptors:

• En primer lloc, els receptors tònics són aquells que segueixen una adaptació lenta. Per tant, mantenen la seva activitat, això és, producció de potencial d’acció, davant la presentació invariable d’un estímul. Això permet rebre una informació més fidel a la realitat i més precisa. En serien exemples els receptors de la oïda i el dolor.
• En segon lloc, els receptors fàsics tenen una adaptació ràpida. Per tant, s’activen només davant els canvis estimulars. En serien exemples la pressió, l’olfacte i la vista.

Per entendre-ho millor utilitzarem casos quotidians. La pressió que exerceix el rellotge al nostre canell no la notem constantment, sinó només quan ens el posem, traiem o movem. Per tant, és processada per receptors fàsics. En canvi, si ens punxem constantment, el dolor es manté fins que retirem l’estímul dolorós.