Características básicas das estruturas sensoriais

Uma forma de classificar estruturas sensoriais é através dos estímulos aos quais elas normalmente respondem; assim, existem fotorreceptores (para luz), mecanorreceptores (para distorção ou flexão), termorreceptores (para calor), quimiorreceptores (por exemplo, para odores químicos), e nociceptores (para estímulos dolorosos). Esta classificação é útil porque deixa claro que vários órgãos sensoriais podem compartilhar características comuns na forma como convertem (transduzem) a energia de estímulo em impulsos nervosos. Assim, células auditivas e receptores vestibulares (de equilíbrio) no ouvido e alguns receptores na pele respondem todos de forma semelhante ao deslocamento mecânico (distorção). Como muitos dos mesmos princípios se aplicam a outros animais, seus receptores podem ser estudados como modelos dos sentidos humanos. Além disso, muitos animais são dotados de receptores especializados que lhes permitem detectar estímulos que os humanos não conseguem sentir. A víbora do fosso, por exemplo, ostenta um receptor de sensibilidade requintada à luz infravermelha “invisível”. Alguns insetos possuem receptores para luz ultravioleta e para feromonas (atrativos sexuais químicos e afrodisíacos exclusivos de sua própria espécie), excedendo assim também as capacidades sensoriais humanas.

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Independentemente da sua forma anatómica específica, todos os órgãos dos sentidos partilham características básicas:

(1) Todos os órgãos dos sentidos contêm células receptoras que são especificamente sensíveis a uma classe de energias estimulantes, geralmente dentro de uma faixa restrita de intensidade. Tal seletividade significa que cada receptor tem seu próprio estímulo “adequado” ou próprio ou normal, como, por exemplo, a luz é o estímulo adequado para a visão. No entanto, outras energias (estímulos “inadequados”) também podem ativar o receptor se forem suficientemente intensos. Assim, pode-se “ver” pressão quando, por exemplo, o polegar é colocado sobre um olho fechado e se vê uma mancha brilhante (fosfeno) no campo visual em uma posição oposta ao lugar tocado.

(2) O mecanismo sensível para cada modalidade é frequentemente localizado no corpo em uma membrana ou superfície receptora (como a retina do olho) onde os neurônios transdutores (células sensoriais) estão localizados. Muitas vezes o órgão sensorial incorpora estruturas acessórias para guiar a energia estimulante para as células receptoras; assim, a córnea normalmente transparente e a lente dentro do olho focalizam a luz nos neurônios sensoriais da retina. As próprias células nervosas da retina estão mais ou menos protegidas de fontes de energia não visuais pela estrutura circundante do olho.

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(3) Os transdutores primários ou células sensoriais em qualquer estrutura receptora normalmente conectam-se (sinapse) com células nervosas secundárias, ingoing (aferentes) que carregam o impulso nervoso. Em alguns receptores, como a pele, as células primárias individuais possuem estruturas semelhantes a fios (axônios) que podem ser longos, enrolando-se desde logo abaixo da superfície da pele através dos tecidos subcutâneos até alcançarem a medula espinhal. Aqui, cada axônio da pele termina e sinaliza com o próximo neurônio (de segunda ordem) na cadeia. Em contraste, cada célula receptora primária do olho tem um axônio muito curto que está inteiramente contido na retina, que sinapsa com uma rede de vários tipos de neurônios de segunda ordem chamados células internunciais, que, por sua vez, sinapse com neurônios de terceira ordem chamados células bipolares – todos ainda na retina. Os axônios das células bipolares se estendem aferentemente além da retina, deixando o globo ocular para formar o nervo óptico, que entra no cérebro para fazer mais conexões sinápticas. Se este sistema visual for considerado como um todo, pode-se dizer que a retina é uma parte estendida do cérebro na qual a luz pode cair diretamente.

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Desses nervos aferentes, neurônios de ordem ainda mais alta fazem conexões cada vez mais complexas com caminhos anatomicamente separados do tronco cerebral e partes mais profundas do cérebro (por exemplo o tálamo) que eventualmente terminam em áreas receptoras específicas no córtex cerebral (a convolução da concha externa do cérebro). Diferentes áreas receptoras sensoriais estão localizadas em regiões específicas do córtex – por exemplo, lobos occipitais no dorso do cérebro para a visão, lobos temporais nos lados para a audição, e lobos parietais em direção ao topo do cérebro para a função táctil.

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