Características básicas de las estructuras sensoriales

Una forma de clasificar las estructuras sensoriales es por los estímulos a los que normalmente responden; así, hay fotorreceptores (para la luz), mecanorreceptores (para la distorsión o flexión), termorreceptores (para el calor), quimiorreceptores (por ejemplo, para los olores químicos) y nociceptores (para los estímulos dolorosos). Esta clasificación es útil porque aclara que varios órganos sensoriales pueden compartir características comunes en la forma en que convierten (transducen) la energía del estímulo en impulsos nerviosos. Así, las células auditivas y los receptores vestibulares (de equilibrio) del oído y algunos receptores de la piel responden de forma similar al desplazamiento mecánico (distorsión). Como muchos de los mismos principios se aplican a otros animales, sus receptores pueden estudiarse como modelos de los sentidos humanos. Además, muchos animales están dotados de receptores especializados que les permiten detectar estímulos que los humanos no pueden percibir. La víbora de fosetas, por ejemplo, posee un receptor de exquisita sensibilidad a la luz infrarroja «invisible». Algunos insectos tienen receptores para la luz ultravioleta y para las feromonas (atrayentes sexuales químicos y afrodisíacos exclusivos de su propia especie), con lo que también superan las capacidades sensoriales humanas.

Independientemente de su forma anatómica específica, todos los órganos de los sentidos comparten características básicas:

(1) Todos los órganos de los sentidos contienen células receptoras que son específicamente sensibles a una clase de energías de estímulo, generalmente dentro de un rango restringido de intensidad. Esta selectividad significa que cada receptor tiene su propio estímulo «adecuado» o propio o normal, como, por ejemplo, la luz es el estímulo adecuado para la visión. Sin embargo, otras energías (estímulos «inadecuados») también pueden activar el receptor si son lo suficientemente intensas. Así, se puede «ver» la presión cuando, por ejemplo, se coloca el pulgar sobre un ojo cerrado y se ve un punto brillante (fosfeno) en el campo visual en una posición opuesta al lugar tocado.

(2) El mecanismo sensible para cada modalidad suele estar localizado en el cuerpo en una membrana o superficie receptora (como la retina del ojo) donde se encuentran las neuronas transductoras (células sensoriales). A menudo, el órgano sensorial incorpora estructuras accesorias para guiar la energía estimulante hacia las células receptoras; así, la córnea y el cristalino del ojo, normalmente transparentes, enfocan la luz hacia las neuronas sensoriales de la retina. Las propias células nerviosas de la retina están más o menos protegidas de las fuentes de energía no visuales por la estructura circundante del ojo.

(3) Los transductores primarios o células sensoriales de cualquier estructura receptora normalmente se conectan (sinapsis) con las células nerviosas secundarias entrantes (aferentes) que llevan el impulso nervioso. En algunos receptores, como el de la piel, las células primarias individuales poseen estructuras en forma de hilo (axones) que pueden tener una longitud de varios metros y que se extienden desde la superficie de la piel a través de los tejidos subcutáneos hasta llegar a la médula espinal. Aquí, cada axón de la piel termina y hace sinapsis con la siguiente neurona (de segundo orden) de la cadena. Por el contrario, cada célula receptora primaria del ojo tiene un axón muy corto que está contenido enteramente en la retina, que hace sinapsis con una red de varios tipos de neuronas de segundo orden llamadas células internunciales, que, a su vez, hacen sinapsis con neuronas de tercer orden llamadas células bipolares -todavía en la retina. Los axones de las células bipolares se extienden de forma aferente más allá de la retina, abandonando el globo ocular para formar el nervio óptico, que entra en el cerebro para realizar más conexiones sinápticas. Si se considera este sistema visual como un todo, puede decirse que la retina es una parte extendida del cerebro sobre la que puede incidir directamente la luz.

Desde estos nervios aferentes, las neuronas de orden aún superior realizan conexiones cada vez más complejas con vías anatómicamente separadas del tronco cerebral y de partes más profundas del cerebro (por ejemplo, el tálamo) que finalmente terminan en áreas receptoras específicas de la corteza cerebral (la enrevesada capa exterior del cerebro). Las diferentes áreas sensoriales receptoras están localizadas en regiones concretas de la corteza cerebral, por ejemplo lóbulos occipitales en la parte posterior del cerebro para la visión, lóbulos temporales en los lados para la audición, y lóbulos parietales hacia la parte superior del cerebro para la función táctil.