Neurofisiología Sistema perceptivo

Presentación del tema: "Neurofisiología Sistema perceptivo"— Transcripción de la presentación:

1 Neurofisiología Sistema perceptivo
Dr. Helard Miranda Aguilar Neurólogo

2 SISTEMA TACTIL La información que recibe el cerebro, procedente de los mecano receptores de los dedos, nos permite reconocer la forma y estructura de los objetos lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

3 SISTEMA TACTIL ¿Como la actividad neuronal de los mecanorrecpetores de la piel da como resultado, la percepción del tacto discriminativo? En la corteza cerebral ¿cómo trabaja a nivel celular, como integra y transforma la información sensitiva procedente de la periferia? lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

4 SISTEMA TACTIL La sensibilidad táctil sobre un objeto es fragmentada por los sensores perifericos y es llevada hasta la corteza cerebral, donde es integrada. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

5 La información táctil sobre un objeto
La capacidad de reconocer los objetos colocados en la mano basada exclusivamente en el tacto (estereognosia), es una de las más importantes y complejas funciones del sistema somatosensitivo lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

6 La información táctil sobre un objeto
No solo evaluamos la transmision de la via dorsal-lemniscal interna, sino los procesos cognitivos integradores lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

7 La información táctil sobre un objeto
Una fibra nerviosa sensitiva no transmite información mas que de una pequeña area de la capa receptiva... Un objeto es “descompuesto” en miles de partes por una gran población de fibras sensitivas. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

8 La información táctil sobre un objeto
EL APARATO SENSITIVO DESESTRUCTURA EL OBJETO EN SEGMENTOS DIMINUTOS Y, MEDIANTE EL ANALISIS DE LO QUE HA PROVOCADO UNA EXCITACIÓN DE LAS FIBRAS NERVIOSAS, EL CEREBRO RECONSTRUYE EL PATRON CREADO POR EL OBJETO. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

9 La información táctil sobre un objeto
Un objeto en la mano, activa o excita a mas de un receptor: Disco de Merkel Corpusculos de Meissner Corpúsculos de Paccini provocando un patrón de activación distinta en cada uno de ellos (que envía información distinta del mismo objeto) lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

10 La información táctil sobre un objeto
Ningun axón sensitivo aislado señala toda la información importante y toda la información se transmite en paralelo por muchas vias aferentes. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

11 Procesamiento sensorial
La información sensitiva es procesada en una serie de regiones de relevo dentro del cerebro. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

12 La corteza somatosensitiva primaria
Los mecano receptores de la piel envían axones a la parte caudal del bulbo y terminan en el nucleo gracil o cuneiforme; esta segunda neurona, se proyecta directamente al tálamo contralateral y termina en el núcleo postero externo ventral lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

13 La corteza somatosensitiva primaria
La tercera neurona (3er. Orden) del tálamo, envía su axón a la corteza somatosensitiva primaria (cssp) en la circunvolución postcentral del lobulo temporal. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

14 La corteza somatosensitiva primaria
La cssp contiene 4 areas citoestructurales, las areas de Brodman 3a, 3b, 1, 2. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

15 La corteza somatosensitiva primaria
La mayoría de fibras talámicas terminan en 3a y 3b, y estas envian axones a 1 y 2 (algunas van directamente a 1 y 2) lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

16 La corteza somatosensitiva primaria
Cada área tiene diferentes aferencias 3a y 1 reciben información de piel 3a y 2 reciben información propioceptiva Sin embargo están estrechamente interconectadas entre sí, procesando información en serie y en paralelo. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

17 La corteza somatosensitiva primaria
lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

18 La corteza somatosensitiva primaria
La corteza somatosensorial secundaria (csss) se encuentra en el borde inferior de la cisura de silvio, inervada por neuronas de las cuatro áreas. De la csss se envían prolongaciones a la corteza de la ínsula y regiones del lóbulo temporal (memoria táctil) lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

19 La corteza somatosensitiva primaria
Otras áreas corticales somatosensitiva, la corteza parietal posterior (áreas 5 y 7) recibe información de la cssp y del núcleo pulvinar... Función integradora y de asociación Área 5 integra información táctil de mecano receptores de piel y de propioceptores de musculos y articulaciones subyacentes. Area 7 además de información tactil y propioceptiva recibe información visual INTEGRACION ESTEREOGNOSIA Y VISUAL lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

20 Las neuronas corticales se definen por sus campos receptivos
Las neuronas de la cssp reciben información de por lo menos 3 sinapsis previas...procesamiento de información en nucleos de columna dorsal, tálamo y la misma corteza Se ha definido que las neuronas que reciben información táctil son de adaptación lenta y rápida (como sucede con los mecanorreceptores) lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

21 Las neuronas corticales se definen por sus campos receptivos
Cada neurona cortical recibe impulsos de los receptores de un área especifica de la piel: campos receptivos de las neuronas centrales Cualquier punto de la piel está representado en la corteza por un grupo de neuronas corticales CADA NEURONA CORTICAL SE DEFINE POR SU CAMPO RECEPTIVO COMO SU MODALIDAD RECEPTIVA lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

22 Las neuronas corticales se definen por sus campos receptivos
Los campos receptivos de las neuronas de la corteza cerebral somatosensitiva primaria son mas grandes que los de las fibras sensitivas aferentes. Un receptor sensitivo cubre puntos discretos de la piel, una célula cortical puede cubrir areas mayores; el campo receptivo de una neurona del area 3b representa impulsos de fibras aferentes mecanoreceptivas lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

23 Las neuronas corticales se definen por sus campos receptivos
El tamaño y la posición (estructura y función) de los campos receptivos no están fijados en forma permanente...pueden modificarse por la experiencia o por lesión de los nervios sensitivos (se mantienen por activación simultanea de vías de entrada de información) lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

24 Las neuronas corticales se definen por sus campos receptivos
La discriminación del campo receptivo de una neurona cortical no es uniforme ya que existe una mayor discriminación de detalles finos en la parte media del campo...lo que permite una precisa localización. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

25 Las propiedades de los campos receptivos se deben a conexiones convergentes y divergentes
Los núcleos de relevo (columna dorsal, tálamo) están compuestos por neurona de proyecciones que envían axones al siguiente núcleo y a las interneuronas inhibidoras que también terminan en neuronas de relevo... lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

26 lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

27 Las propiedades de los campos receptivos se deben a conexiones convergentes y divergentes
... Cada rama aferente sensitiva tiene un terminal sináptico ramificado que inerva a varias neuronas postsinapticas CADA NEURONA DE PROYECCION RECIBE SEÑALES DE MUCHOS AXONES SENSITIVOS Esta pauta de conexiones presinapticas divergentes y postsinápticas convergentes se repite en cada relevo de la vía. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

28 Los impulsos dirigidos a la corteza somatosensitiva están organizados en columnas
La característica de la convergencia aumenta los campos receptivos de las neuronas de proyección en los sucesivos núcleos de relevo, conservándose la disposición topográfica. La corteza se organiza en columnas o bandas verticales de m de ancho desde la primera hasta la última capa cortical. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

29 Columnas corticales lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

30 Los impulsos dirigidos a la corteza somatosensitiva están organizados en columnas
Todas las neuronas de una columna reciben impulsos de la misma zona local de la piel y responden a un solo tipo de receptores. UNA COLUMNA PROPORCIONA UNA ESTRUCTURA ANATOMICA QUE CONSERVA LAS PROPIEDADES DE LOCALIZACION Y MODALIDAD. Las neuronas que se encuentran en una columna forman un nódulo funcional elemental de la corteza. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

31 Los impulsos dirigidos a la corteza somatosensitiva están organizados en columnas
La organización columnar es una consecuencia del sistema de circuitos corticales. El patrón de conexiones intrínsecas dentro de la corteza está orientado en forma vertical, perpendicular a la superficie de la misma. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

32 Los impulsos dirigidos a la corteza somatosensitiva están organizados en columnas
Las fibras talámicas aferentes a la corteza terminan principalmente en neuronas de la capa IV... estas células proyectan axones verticalmente hacia la superficie. Las dendritas de las células apicales y los axones de las células estrelladas también se encuentran orientadas verticalmente. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

33 Los impulsos dirigidos a la corteza somatosensitiva están organizados en columnas
Un impulso talamo-cortical es transmitido a una columna vertical de células, es llevado hacia arriba y hacia abajo a través del grosor de la corteza. Una columna no solo responde a una localización, también a una sola modalidad sensitiva: tacto, dolor, presión o temperatura. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

34 Los impulsos dirigidos a la corteza somatosensitiva están organizados en columnas
Aunque cada una de las áreas de la cssp recibe impulsos de todas la áreas de la superficie corporal, una modalidad tiende a dominar en cada área. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

35 En área 2 la separación de la modalidad es mucho mas débil.
Los impulsos dirigidos a la corteza somatosensitiva están organizados en columnas En área 3a el impulso dominante es el de propioceptores (de extensión muscular) En área 1 predominan receptores cutáneos de adaptación rápida y sus campos receptivos son especialmente mayores. En área 2 la separación de la modalidad es mucho mas débil. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

36 de receptores de adaptación rápida y lenta.
Los impulsos dirigidos a la corteza somatosensitiva están organizados en columnas El área 3b impulsos sobretodo de mecanorreceptores cutáneos; con estos los impulsos procedentes de un lugar determinado de la piel se dividen en dos juegos de columnas, cada uno de ellos para los impulsos procedentes de receptores de adaptación rápida y lenta. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

37 Los impulsos dirigidos a la corteza somatosensitiva están organizados en columnas
Como la estratificación en capas se relaciona con la organización en columnas? Cada capa celular tiene conexiones con diferentes partes del encéfalo. Capa IV impulsos del tálamo Capa VI se proyecta de forma retrograda al tálamo Capa II y III envían prolongaciones a otras regiones Capa I envía prolongaciones subcorticales. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

38 La superficie del cuerpo está representada en el encéfalo por la disposición somatotópica de las señales sensitivas Las columnas de neuronas de la corteza somatosensitiva están dispuestas de forma que existe una representación topográfíca completa del cuerpo en cada una de las cuatro áreas (3a, 3b, 1 y 2).  El mapa cortical del cuerpo corresponde a los dermatomas medulares definidos por las aferentes que penetran en la médula espinal a niveles sucesivamente más rostrales  Los segmentos sacros están representados por dentro, lumbares y dorsales en el centro, los cervicales más la representación del trigémmo en la parte tás extema de la cssp lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

39 La superficie del cuerpo está representada en el encéfalo por la disposición somatotópica de las señales sensitivas El mapa cortical del cuerpo corresponde a los dermatomas medulares definidos por las aferentes que penetran en la médula espinal a niveles sucesivamente más rostrales  Los segmentos sacros están representados por dentro, lumbares y dorsales en el centro, los cervicales más la representación del trigémmo en la parte más extema de la cssp lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

40 Dermatomas medulares lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

41 La superficie del cuerpo está representada en el encéfalo por la disposición somatotópica de las señales sensitivas  Se han elaborado mapas topográficos de la corteza parietal del ser humano a partir de mediciones de los potenciales provocados por el sensorio o mediante la estimulación eléctrica de la corteza. Estas técnicas, junto con los métodos no invasores más modernos, como la magnetoencefalografía (MEG), la resonancia magnética funcional y la tomografía de emisión de positrones (PET), permiten obtener una imagen del funcionamiento somatotópico de la  corteza en los pacientes . lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

42 La resolución espacial en la corteza está en correlación con la densidad de la inervación dérmica 
La disposición somatotópica de los impulsos somatosensitivos de la corteza humana reciben el nombre de homunculo y corresponde muy de cerca de los mapas somatotopicos de celulas corticales obtenidos mediante el registro en el mono de neuronas aisladas. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

43 Homúnculo sensorial lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

44 La resolución espacial en la corteza está en correlación con la densidad de la inervación dérmica 
Sin embargo, la representación interna del cuerpo dentro del homúnculo no duplica exactamente la representacion espacial de la piel. La imagen del cuerpo en el cerebro exagera ciertas regiones corporales, en particular, la mano, el pie y la boca, y comprime otras partes mas proximales del cuerpo.  lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

45 La resolución espacial en la corteza está en correlación con la densidad de la inervación dérmica 
Cada parte del cuerpo está representada en el cerebro en proporción a su importancia relativa para la percepción sensitiva. El mapa representa la densidad de ínervación de la piel mas que el area de su supericie total. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

46 La resolución espacial en la corteza está en correlación con la densidad de la inervación dérmica 
Mas que en cualquier otra parte del cuerpo, las manos, la cara y los pies son importantes sensores de las propiedades de los objetos, y por ello tienen la mayor densidad de receptores táctiles. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

47 Los campos receptivos corticales cambian con el uso de la mano
Una característica importante de los mapas somatotópicos es que no son fijos sino que pueden cambiar con la experiencia. Un campeón de tenis desarrollará una mayor proporción de neuronas corticales dedicadas a los impulsos sensitivos procedentes del brazo que un pianista, que necesita diferenciar impulsos procedentes de cada dedo por separado. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

48     Las redes inhibidoras afinan la resolución espacial al limitar la extensión de la excitación 
Una estructura más compleja del campo receptivo surge cuando se toca la piel en dos o más puntos en forma simultánea. La estimulación de las regiones de piel que rodean la región excitadora del campo receptor de una neurona cortical puede reducir la capacidad de respuesta de la neurona a un estímulo excitador debido a que los impulsos aferentes que rodean la región excitadora son inhibidores. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

49     Las redes inhibidoras afinan la resolución espacial al limitar la extensión de la excitación 
Estas regiones del campo receptivo de una neurona cortical se llaman contornos inhibidores.  Esta distribución espacial de la actividad excitadora e inhibidora sirve para afinar el pico de actividad dentro del cerebro. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

50     Las redes inhibidoras afinan la resolución espacial al limitar la extensión de la excitación 
Las respuestas inhibidoras observadas en la corteza son generadas por interneuronas de los núcleos de la columna dorsal, el núcleo posteroexterno ventral del tálamo y la misma corteza. Las interneuronas inhibidoras de los núcleos de relevo forman circuitos que tienden a limitar la extensión espacial de la excitación a través de conexiones divergentes lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

51     Las redes inhibidoras afinan la resolución espacial al limitar la extensión de la excitación 
La inhibición generada por la actividad de los receptores más activados reduce el rendimiento de las neuronas de proyección, que son excitadas con menor intensidad. Esto permite una estrategia de «el ganador se lo lleva todo» que asegura la expresión de la expresión de la más fuerte entre dos o más respuestas en competencia.  lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

52 Como se consigue una sensación coherente de un objeto
Las neuronas de las áreas corticales superiores  son capaces de detectar rasgos complejos  Como se consigue una sensación coherente de un objeto ¿Cómo se consigue esta integración? Al menos son cuatro los factores implicados en ello: lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

53 Las neuronas de las áreas corticales superiores  son capaces de detectar rasgos complejos 
1) el tamaño del campo receptivo se hace más grande en cada nivel del procesamiento, de forma que finalmente todo el objeto, y no sólo un solo borde del mismo, es percibido por una neurona. 2) El perfil de actividad de la población activa de neuronas cambia por la acción de las redes inhibidoras lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

54 Las neuronas de las áreas corticales superiores  son capaces de detectar rasgos complejos 
3) A niveles sucesivos, el procesamiento sensitivo en las neuronas corticales individuales responde a señales mas complejas. 4) Las submodalidades convergen en neuronas individuales de áreas corticales de asociación. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

55 Las neuronas de las áreas corticales superiores  son capaces de detectar rasgos complejos 
Las proyecciones convergentes de las areas 3a y 3b en las areas 1 y 2 permiten a las neuronas del area 2 responder a otros rasgos complejos, como la forma de los objetos. Las neuronas 3b y 1 responden solo al tacto y las neuronas del area 3a responden solo al sentido de la posicion; las del area 2 reciben ambos tipos de señal. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

56 Las neuronas de las áreas corticales superiores  son capaces de detectar rasgos complejos 
La deteccion de la direccion de los movimientos y de otros aspectos del estímulo no es evidente en neuronas de los núcleos de la columna dorsal, del tálamo o incluso de las areas 3a y 3b. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

57 Las neuronas de las áreas corticales superiores  son capaces de detectar rasgos complejos 
Las neuronas detectoras de rasgos particulares que son sensibles a estímulos de dirección y orientación se encuentran en primer lugar en el area 1 y están mas ampliamente en el area 2, que son las areas que se ocupan de la estereognosia y de discriminar la direccion de los movimientos de los objetos sobre la piel. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

58 Las neuronas de las áreas corticales superiores  son capaces de detectar rasgos complejos 
En la corteza parietal posterior (5 y 7) las respuestas somatosensitivas son aun mas complejas; desempeñan una funcion importante en la direccion sensitiva del movimiento. Muchas neuronas del area 5 reciben datos de varias articulaciones o grupos de musculos adyacentes, que proporcionan información sobre la postura de la mano o el brazo. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

59 Las neuronas de las áreas corticales superiores  son capaces de detectar rasgos complejos 
Las neuronas del area 7 de la corteza parietal posterior integran estímulos tactiles y visuales que se superponen en el espacio y tienen gran importancia para la coordinación entre el ojo y la mano. Se emplean para controlar los movimientos de la mano guiados por la vision. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

60 La importancia funcional de un estímulo tactil modifica las respuestas corticales
La atención selectiva puede modificar los patrones de activación en zonas mas altas del procesamiento cortical. Las respuestas neuronales de la csss dependen del contexto funcional o del estado de motivacion. lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo

61 Neurofisiología Sistema perceptivo
Es todo Gracias por su atención lunes, 24 de abril de 2017 Sistema perceptivo