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Los conocimientos científicos adquiridos en la última década sobre aspectos fisiológicos y moleculares de la sensorialidad nos brindan la oportunidad de conocer con mayor precisión la funcionalidad del sistema sensorial de los organismos vivos. Sin embargo, queda por realizar un esfuerzo de integración de los distintos descubrimientos, a fin de poder plantear un posible modelo generalizable para el proceso de la percepción. Generalizable, se entiende, a los distintos sistemas sensoriales que han desarrollado la enorme diversidad de especies existentes (e incluso extintas).
Sin otra pretensión que iniciar el camino, lo que sigue pretende proponer las primeras bases, generales y suficientemente establecidas, sobre las que construir el edificio de una teoría general de la percepción sensorial.
Principio común
La física nos proporciona la certeza de que el universo no es una entelequia de nuestra mente. Prueba de ello es que existen cuatro tipos de fuerzas fundamentales: la fuerza nuclear fuerte, la nuclear débil, la electromagnética y la gravitatoria, que rigen las interacciones entre los componentes de la materia y la energía, que son los ingredientes materiales del universo.1
Materia y energía han dado lugar a partículas atómicas, cuerpos celestes y a organismos autónomos autopropagativos, capaces de percibir, analizar e interaccionar con el entorno.2 Dichos organismos autónomos compuestos, a su vez, de materia y energía, son denominados organismos vivos.3
Para percibir el universo próximo o entorno, los organismos vivos han desarrollado sistemas que les permiten captar las variaciones de algunas propiedades de la materia y la energía (pues aunque estén bajo el influjo de las interacciones fundamentales, no han desarrollado habilidades especiales para detectarlas). En general, captan propiedades físicas relacionadas con los estados energéticos de las ondas o de las moléculas.
Cabe deducir, por tanto, desde la perspectiva de los seres vivos, que existe un entorno o universo próximo material, distinguible y cambiante en sus propiedades, preexistente a los seres vivos, del que el sujeto sensorial tiene noticia a través de los sistemas de captación de algunas de sus propiedades, mediante un procedimiento denominado percepción sensorial.
Todos los seres vivos, por tanto, perciben de forma selectiva algunas de las propiedades del complejo de materia y energía que les rodea.
Entorno común
El entorno percibible está formado, independientemente de su extensión y contenido, por ondas portadoras de energía, que se propagan mediante campos (ondas electromagnéticas) o en soporte material (ondas de presión), y moléculas. Sabemos que las propiedades percibibles de las ondas son las relacionadas con sus niveles energéticos y presumimos que la percepción de las moléculas también involucra los estados energéticos que poseen, aunque esta afirmación requiere validación científica mediante una teoría global de la que no disponemos todavía.
La interpretación de las propiedades del entorno por parte de los organismos vivos requiere que haya continuidad en la manifestación de cada propiedad, que se mantenga su especificidad y que se produzca variación en sus parámetros cuantitativos, ya que, al igual que en la ley de Newton, la uniformidad de señal es interpretada como ausencia de señal.
Existen, por tanto, en el sujeto sensorial estructuras especializadas en captar estímulos de aquello que le rodea.
Recurso común
Para la percepción del entorno, los seres vivos se sirven de un recurso específico, denominado receptor sensorial. Existen distintas variedades de receptores sensoriales, todos con la misma funcionalidad, pero sensibles a una sola propiedad, física o química, del entorno.
Las partes activas de los receptores sensoriales son estructuras moleculares que se encuentran situadas en la interficie que delimita el sistema vivo que denominamos sujeto sensorial y lo diferencia del entorno. La especie más habitual de receptores son macromoléculas de naturaleza proteica, incrustadas en una membrana celular, capaces de cambiar su estructura a la recepción de un impulso externo transmitiendo, de ese modo, información desde el exterior al interior del organismo (o viceversa, en casos determinados).
Todo organismo vivo posee receptores sensoriales. En los organismos simples y unicelulares, son únicamente receptores moleculares. En los organismos complejos, formados por agregados celulares, los receptores están constituidos por células especializadas que concentran en su interficie o membrana una densidad significativa de receptores moleculares y transforman la información recibida en impulsos bioeléctricos. Estas células especializadas son conocidas como receptores sensoriales (figura 1). Fisológicamente, los receptores sensoriales son neuronas modificadas.
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| Figura 1. Esquema de una célula gustativa |
En los organismos multicelulares complejos, los receptores sensoriales se concentran en órganos (situados en este caso en la interficie del organismo con su entorno) especializados y modificados de forma que faciliten la captación y concentración de los impulsos del entorno. Son los denominados órganos sensoriales. Cada órgano sólo concentra una variedad de receptores sensoriales, aunque dichos receptores pueden ser sensibles a más de un impulso.
Proceso común
El proceso que transforma en información el impulso de energía recibida por los receptores sensoriales se realiza en tres tiempos:4
1: Transformación del impulso energético en energía molecular
De los distintos pulsos energéticos que llegan al receptor sensorial, aquel al que son sensibles sus receptores moleculares y que alcance niveles superiores a un umbral de activación establecido, transferirá energía a la estructura proteica, que la retendrá en forma de energía molecular mediante la alteración del estado energético de parte de la molécula del receptor.
2: Conversión de la energía molecular en impulso nervioso
Una vez captada la energía por las moléculas, su acumulación provoca un cambio en el potencial eléctrico de la membrana (de la célula que ejerce de receptor sensorial), y en la que se alojan los receptores moleculares. Este cambio en las propiedades de membrana genera un impulso eléctrico que se transmitirá, a través de la superficie de la membrana, a células conectadas con la que actúa como receptor primario. En esas células contiguas, que actúan como receptores secundarios, el pulso eléctrico de membrana actúa de estímulo celular, como si de una percepción se tratara, propagándose así la perturbación generada, de forma sostenida, de célula en célula.
3: Codificación del impulso nervioso
La información contenida en el impulso eléctrico generado por la membrana se configura mediante un tensor constituido por los valores de las distintas propiedades del par estímulo-receptor:
a) La intensidad, que se define por la cantidad de estímulo sensorial desencadenante del proceso, y sus límites máximo y mínimo.
b) La adaptación, o intervalo que tarda el receptor sensorial en dejar de responder a un estímulo por saturación.
c) El campo receptivo, definido por las capacidades de discriminación y resolución de los receptores; propiedades que pueden expresarse del siguiente modo:
- La discriminación es la capacidad para distinguir a los estímulos entre sí, tanto cualitativa como cuantitativamente. Representa el nivel de selectividad de un receptor frente a la diversidad de señales externas.
- La resolución es la capacidad para discriminar, en señales iguales, las diferencias mínimas reconocibles.
d) La densidad de receptores es la cantidad de células sensoriales que se encuentran distribuidas, por unidad de superficie, en el órgano sensorial correspondiente.
e) El campo de variedad hace referencia a la forma en que se disponen los receptores sensoriales en sus órganos; disposición más o menos ordenada en función de su especialización perceptiva. En los campos de variedad ordenada, los receptores se distribuyen estrictamente según su especialización. En el otro extremo, en los campos de variedad desordenada, las distintas clases de sensores se distribuyen sin modelo de orden alguno.
Las magnitudes del campo receptivo y de densidad de receptores proporciona el grado de resolución del órgano sensorial en cuestión.
El tensor sensorial así enunciado pone de manifiesto que el contenido informacional de cualquier estímulo es cuantificable y que, ya en el abordaje, la información transmitida contiene variables del entorno y del propio sujeto sensible. El perceptor, por tanto, sería un componente de la percepción.
Tras el procesado de la información contenida en la energía del entorno, el sistema sensorial dispone de una información codificada en forma de mensaje neuroeléctrico transmisible. Y ello, independientemente de la complejidad orgánica del sujeto sensible.
Circuito común
Existen vías sensoriales del sistema nervioso, que trasladan la información sensorial codificada hacia el centro de su procesamiento. En el caso de los seres multicelulares complejos, la vía de transmisión es el sistema neurológico y el centro de procesamiento, el cerebro. Dichas vías se organizan mediante la disposición jerarquizada de distintos tipos de neuronas especializadas. Desde las que contienen los receptores moleculares, situadas en los órganos sensoriales, hasta las que eventualmente conducen la información hasta el córtex, tras un proceso de múltiple filtrado de la señal transmitida portadora de la información.
Transensorialidad común5
El recorrido planteado pone de manifiesto que el procesamiento de los estímulos sensoriales no es sumatorio, sino integrado, y que su expresión no es piramidal sino matricial.
El conjunto de los órganos sensoriales, por tanto, y la totalidad de los receptores sensoriales que contienen, actúan mediante un modelo regido por la cooperación y la complejidad, integrando y complementado valores informacionales, y ello gracias a la capacidad transensorial de sus elementos, es decir, que:
- 1) Un receptor sensorial puede ser estimulado por una energía distinta a la que es sensible, produciendo, sin embargo, la misma respuesta y originando redundancias en la percepción.
- 2) Los receptores actúan de forma integrada, es decir, que la información transmitida por un conjunto de receptores se complementa en el procesamiento con la transmitida por los demás conjuntos de receptores, incluso aunque alguno de dichos elementos sensibles no emita una cantidad de información significativa.
Conversión común
Tras el proceso de transformación, transmisión e integración, la información obtenida del estímulo exterior es susceptible de convertirse en experiencia. Las áreas de sensibilidad del cerebro (en córtex cerebral) interpretan la información que finalmente accede a ellas y la convierten en consciente, punto de partida para elevar la información a experiencia sensorial.
Bibliografía y notas
1 Brian Green: El universo elegante. Editorial Crítica, Barcelona, 2006.
2 Entorno entendido como la porción de universo, generalmente próximo, que rodea y es capaz de interaccionar con el sujeto sensible. De la definición se desprende que el entorno, como exterior, sólo se define en relación al sujeto.
3 Stuart Kauffman: Investigaciones. Tusquets Editores, Barcelona, 2003.
4 Gardner EP. Martin JH.: Codificación de la información sensorial. Principios de Neurociencia. Cuarta edición. Editores: Eric R. Kandel, James H. Schwartz, Thomas M. Jessell. Edt. McGraw-Hill. Interamericana, 2001: 411-429.
5 La transensorialidad, según Chion, «englobaría las percepciones que no pertenecen a ningún sentido en particular, pero que pueden tomar prestado el canal de un sentido o de otro, sin que su contenido y su efecto queden encerrados en los límites de ese sentido» (Michael Chion, 1999: 81-84).
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