Caracteristicile de bază ale structurilor senzoriale

Un mod de a clasifica structurile senzoriale este în funcție de stimulii la care răspund în mod normal; astfel, există fotoreceptori (pentru lumină), mecanoreceptori (pentru distorsiune sau îndoire), termoreceptori (pentru căldură), chemoreceptori (de exemplu, pentru mirosuri chimice) și nociceptori (pentru stimuli dureroși). Această clasificare este utilă deoarece clarifică faptul că diferite organe de simț pot avea caracteristici comune în ceea ce privește modul în care convertesc (transduc) energia stimulilor în impulsuri nervoase. Astfel, celulele auditive și receptorii vestibulari (de echilibru) din ureche și unii receptori din piele răspund în mod similar la deplasarea (distorsiunea) mecanică. Deoarece multe dintre aceleași principii se aplică și la alte animale, receptorii acestora pot fi studiați ca modele ale simțurilor umane. În plus, multe animale sunt înzestrate cu receptori specializați care le permit să detecteze stimuli pe care oamenii nu îi pot simți. Vipera cu gropi, de exemplu, se mândrește cu un receptor de o sensibilitate rafinată la lumina infraroșie „invizibilă”. Unele insecte au receptori pentru lumina ultravioletă și pentru feromoni (atractanți sexuali chimici și afrodiziaci unici pentru propria specie), depășind astfel, de asemenea, capacitățile senzoriale umane.

Indiferent de forma lor anatomică specifică, toate organele de simț împărtășesc caracteristici de bază:

(1) Toate organele de simț conțin celule receptoare care sunt sensibile în mod specific la o clasă de energii de stimulare, de obicei într-un interval restrâns de intensitate. O astfel de selectivitate înseamnă că fiecare receptor are propriul său stimul „adecvat” sau propriu sau normal, așa cum, de exemplu, lumina este stimulul adecvat pentru vedere. Cu toate acestea, și alte energii (stimuli „inadecvați”) pot activa receptorul dacă sunt suficient de intense. Astfel, se poate „vedea” presiunea atunci când, de exemplu, se pune degetul mare pe un ochi închis și se vede o pată luminoasă (fosfena) în câmpul vizual într-o poziție opusă locului atins.

(2) Mecanismul sensibil pentru fiecare modalitate este adesea localizat în organism la o membrană sau suprafață receptoare (cum ar fi retina ochiului) unde sunt localizați neuronii transductori (celule senzoriale). Adesea, organul senzorial încorporează structuri accesorii pentru a ghida energia de stimulare către celulele receptoare; astfel, corneea și cristalinul în mod normal transparente din cadrul ochiului focalizează lumina asupra neuronilor senzoriali din retină. Celulele nervoase retiniene sunt ele însele mai mult sau mai puțin protejate de sursele nevizuale de energie de către structura înconjurătoare a ochiului.

(3) Transductoarele primare sau celulele senzoriale din orice structură receptoare se conectează în mod normal (sinapsă) cu celulele nervoase secundare, intrate (aferente), care transportă impulsul nervos. În unii receptori, cum ar fi pielea, celulele primare individuale posedă structuri filiforme (axoni) care pot fi lungi de câțiva metri, care se înfășoară de chiar sub suprafața pielii prin țesuturile subcutanate până când ajung la măduva spinării. Aici, fiecare axon din piele se termină și face sinapsă cu următorul neuron (de ordinul doi) din lanț. În schimb, fiecare celulă receptoare primară din ochi are un axon foarte scurt care este conținut în întregime în retină, care face sinapsă cu o rețea de mai multe tipuri de neuroni de ordinul al doilea numiți celule internunare, care, la rândul lor, fac sinapsă cu neuroni de ordinul al treilea numiți celule bipolare – toate tot în retină. Axonii celulelor bipolare se extind în sens aferent dincolo de retină, părăsind globul ocular pentru a forma nervul optic, care intră în creier pentru a face alte conexiuni sinaptice. Dacă acest sistem vizual este considerat ca un întreg, se poate spune că retina este o parte extinsă a creierului asupra căreia lumina poate cădea direct.

Din acești nervi aferenți, neuronii încă de ordin superior realizează conexiuni din ce în ce mai complexe cu căile separate anatomic ale trunchiului cerebral și ale părților mai profunde ale creierului (de ex, talamusul) care, în cele din urmă, se termină în zone receptoare specifice din cortexul cerebral (învelișul exterior convolut al creierului). Diferite zone de recepție senzorială sunt localizate în anumite regiuni ale cortexului – de ex, lobii occipitali în partea din spate a creierului pentru vedere, lobii temporali pe laterale pentru auz și lobii parietali spre partea superioară a creierului pentru funcția tactilă.

.