Guía de estudio |
Explore este tema |
Conozca al científico
Vínculos y recursos |
Recursos para maestros | Resumen
Guía de estudio
Una de las labores del sistema nervioso es recibir información del medio ambiente e interpretar y responder a ella. Los sentidos del gusto, tacto, olfato, oído y visión dependen de la habilidad del cuerpo de recibir información del mundo externo y traducirla a señales eléctricas, el “idioma” del sistema nervioso. En general, los sentidos dependen de neuronas sensorias llamadas receptoras. Su cuerpo tiene muchos diferentes tipos de receptoras que detectan información del medio ambiente, como la presión de un toque, luz o sustancias químicas en la comida, y la traducen a una señal neurológica (eléctrica).
Las receptoras sensorias están conectadas a las interneuronas, que transmiten las señales eléctricas generadas por las receptoras al sistema nervioso central (el cerebro y la médula espinal). El cerebro recibe e interpreta la información y dirige nuestras respuestas al estímulo. Las reacciones pueden ocurrir sin información del cerebro; un ejemplo es el reflejo que lo hace retirar la mano de un estímulo doloroso, como un objeto caliente. Esta respuesta involucra información que viene de las receptoras de dolor, su transmisión a través de interneuronas en la médula espinal y el envío de información nueva a los músculos. Sin embargo, hasta los reflejos simples pueden ser modificados por el cerebro. Por ejemplo, el cerebro puede desactivar la respuesta de retirar la mano para evitar que deje caer una olla caliente.
Para una descripción más detallada de los fundamentos del sistema nervioso, vaya al siguiente sitio en intern:
Fundamentos del Sistema Nervioso
Los tipos más comunes de receptoras sensorias pertenecen a tres categorías:
quimioreceptoras, fotoreceptoras y mecanoreceptoras. Canales de iones juegan un papel importante en el funcionamiento de cada uno de estos tipos de receptoras. Los canales de iones son proteínas que son responsables de permitir que iones —partículas cargadas— fluyan a través de la membrana celular de un lado al otro. Normalmente, hay una diferencia en la carga adentro de la membrana y afuera de la membrana. Esta diferencia en la carga significa qe que hay un verdadero voltaje —una diferencia en la energía eléctrica— a través de la membrana.
La apertura de los canales de iones causa una baja en el voltaje a través de una membrana. Esta reducción en el voltaje se conoce como una despolarización. La transmisión nerviosa o potencial de acción es el movimiento de esta despolarización por el axón de la célula nerviosa.
Para ver una animación de este proceso, vaya al siguiente sitio en internet:
Movimiento de iones durante la transmisión nerviosa
Quimioreceptoras
Receptoras en su nariz (receptoras olfativas) y en las papilas gustativas de su boca son ejemplos de quimioreceptoras, receptoras diseñadas para detectar sustancias químicas en el aire, la comida y el agua. Se piensa que las quimioreceptoras reconocen estas sustancias químicas por sus formas. Quimireceptoras en sus papilas gustativas específicamente reconocen uno de cinco sabores: dulce, salado, amargo, agrio y umami (un sabor asociado con el glutamato monosódico).
Para más información sobre cómo funcionan las receptoras de sabores, vaya al siguiente sitio en internet:
Animación de sabor
Fotoreceptoras
Su capacidad de ver depende de fotoreceptoras en las retinas de sus ojos. La mayoría de los animales tienen dos tipos de fotoreceptoras en sus ojos: bastoncillos y conos. Los bastoncillos, que contienen rodopsina, un pigmento sensible a la luz, son sensibles a bajos niveles de luz. Los bastoncillos son responsables de la visión nocturna. No pueden distinguir colores y sólo ven luz en negro y blanco. Los conos contienen pigmentos parecidos a la rodopsina. Sin embargo, los pigmentos que se encuentran en los conos requieren más luz y responden a uno de tres colores: rojo, verde o azul. Los conos son responsables de la visión en color cuando hay suficiente luz.
Para ver una animación de este proceso, y para más información, vaya a los siguientes sitios en internet:
Animación y descripción de cómo funciona la visión
Animación del cambio de conformación de la rodopsina cuando es expuesta a la luz
Mecanoreceptoras
Las mecanoreceptoras responden a estímulos mecánicos, como movimiento, presión, vibraciones y ondas de sonido. Nuestras mecanoreceptoras nos permiten detectar el tacto, sonidos y el movimiento del cuerpo, y vigilan la posición de los músculos y coyunturas (el sentido de propercepción).
La mayoría de las células mecanoreceptoras son células de vellos, que tienen largos ramos de cilios. Las células de vellos son sensibles a la dirección. Como un interruptor eléctrico, movimiento en una dirección puede abrir los canales de iones, iniciando un potencial de acción, mientras que movimiento en otra dirección cerrara el flujo de iones.
El doctor Zuker estudia mecanoreceptoras en moscas de fruta (Drosophila Melanogaster). Las moscas de fruta tienen muchas mecanoreceptoras; por ejemplo, durante el vuelo, mecanoreceptoras en la base de cerdas detectan el viento, lo que permite a la mosca alterar su curso conforme sea necesario. Aunque las mecanoreceptoras de las moscas de frutas no son estructuralmente idénticas a las mecanoreceptoras de vertebrados como nosotros, son fisiológicamente (funcionalmente) similares. Ya que las moscas de fruta son relativamente fáciles de manipular genéticamente, son muy útiles como un sistema experimental para revelar los detalles de las funciones de las mecanoreceptoras.
Proteína verde fluorescente revela nervios que responden a estímulos mecánicos y se encuentran en la base de las cerdas de una mosca de fruta. Crédito: UCSD/Cell Press
El siguiente video muestra moscas que tienen mutaciones en genes individuales que juegan papeles esenciales en la función de mecanoreceptoras. Podrá ver que mutaciones en genes individuales pueden causar graves problemas de comportamiento, incluyendo la falta de equilibrio, mala coordinación y la incapacidad de responder a ciertas características del medio ambiente.
