PSICOFÍSICA

ANTEOJOS SONOROS

  

AUTORES:

Dr. Jesús Eduardo Lugo Arce

je.lugo.arce@umontreal.ca
Ing. Rafael Doti
rafael.doti@umontreal.ca
Dr. Jocelyn Faubert
jocelyn.faubert@umontreal.ca
Laboratorio de Percepción Visual y Psicofísica
Escuela de Optometría de la Universidad de Montreal

https://revistahypatia.org/psicofisica.html

SISNTESIS DEL ESTUDIO: 

Durante un estudio desarrollado en el Laboratorio de Percepción Visual y Psicofísica de la Escuela de Optometría de la Universidad de Montreal se presentaron, sujetos adultos que permanecieron de pie en una posición de difícil estabilidad, mostrando poder conservar un mejor equilibrio postural cuando se les hacía escuchar un ruido blanco o estocástico (aleatorio) .
Los ruidos más utilizados normalmente son señales estocásticas (del griego "aleatorio"), cuya evolución es difícil de predecir en el curso del tiempo. Un ejemplo muy común, es el ruido de un aparato de televisión cuando se le hace funcionar sin que sintonice ningún canal en particular.

Lentes progresivos

Al comienzo el estudio estaba enfocado en las pérdidas de equilibrio provocadas por el uso de anteojos progresivos, particularmente en el caso de personas mayores. Aclaremos que los anteojos recetados si bien mejoran la imagen percibida por los ojos, siempre introducen una deformación geométrica de la visión, y esta distorsión es mayor hacia la periferia del campo visual. A su vez, el cerebro aprende rápidamente a compensar esa deformación posibilitando con ello la completa adaptación del paciente al uso de sus anteojos. Pero en el caso de los lentes progresivos, concebidos para mejorar el enfoque tanto de objetos lejanos como el de objetos cercanos, se verifica una dificultad mucho más grande de los pacientes para lograr dicha adaptación. Como resultado se percibe una sensación de mareo al girar rápidamente la cabeza. Eso puede generar la ocasional pérdida del equilibrio y provocar caídas, sobre todo en los adultos mayores.

El mantenernos de pie es posible gracias a la sensibilidad interna del propio cuerpo, lo que llamamos percepción de la posición de nuestro cuerpo (Imagen activa). Existen para ello diversos órganos sensoriales, algunos de los cuales están asociados a los músculos, y que son los encargados de informar al cerebro del estado de tensión mecánica de dichos músculos. Resulta así que, una manera de optimizar el funcionamiento de un sentido es recurrir a un fenómeno llamado resonancia estocástica. Por ejemplo, para poder percibir la conversación de un interlocutor que nos habla en voz baja, debemos agregar ruido acústico.

Si, parece algo totalmente contrario al sentido común, pero no se trata de agregar cualquier tipo de ruido acústico. Un ruido como el correspondiente al del tráfico automotor empeoraría la situación. Pero en cambio, si se agregara ruido estocástico con cierta intensidad, este permitiría escuchar mejor esa misma conversación que hasta entonces resultaba ininteligible. De modo análogo, la sensación de tocar un objeto será más definida si este vibra uniformemente.

Pero ¿Cómo maximizar el sentido del equilibrio por medio de la resonancia estocástica?. Un modo sería estimulando con ruido estocástico otro sentido que no sea el del equilibrio. Ya era sabido que el hecho de estimular con vibraciones aleatorias la planta del pie mejora el control postural en las personas. Esto nos hizo pensar en verificar el fenómeno de resonancia estocástica, pero entre dos diferentes sentidos: el del oído y el de la Imagen activa. Es por eso, que hemos experimentado con sujetos que permaneciendo de pie en posiciones inestables y equipados de unos audífonos que les proveen de ruido estocástico y con unos electrodos colocados en sus piernas que permiten registrar la actividad muscular que los mantiene en equilibrio. 

RESULTADOS:

Los resultados van más lejos al confirmar que aplicando ruido estocástico auditivo se pueden mejorar también la percepción de los contrastes de una imagen, y la percepción de las sensaciones táctiles, además de mantener el equilibrio. Se piensa desde ahora en armazones de anteojos sonoros cuyas patillas emitirán ruido estocástico. Estos permitirían mejorar el equilibrio de las personas que necesitan anteojos progresivos. Las aplicaciones potenciales de este tipo de estimulo son numerosas y los autores han solicitado una patente de invención sobre este descubrimiento. Por otra parte, no se trata de curar una disfunción biológica, sino de obtener el máximo de las capacidades sensoriales de que disponga una persona.

DISCUSIONES DE LOS RESULTADOS:

A nivel de investigación básica, apenas contemplamos las consecuencias de este descubrimiento, las que se piensan, serán muchas. Es claro, que existe una integración de las diversas vías sensoriales del sistema nervioso que va a interesar particularmente a los neurobiólogos. Pero sobre todo, a partir de ahora ya no se podrá estudiar la relación sensorial existente entre el medio y el humano teniendo solamente en cuenta un sentido independientemente de la influencia que en el ejercen los demás.

CONCLUSIÓN PERSONAL:

El estudio presentado es una solo una muestra del trabajo que realiza la Psicofísica; de como a través de la percepción de diversos órganos sensoriales asociados a los músculos se puede llegar a curar una disfunción biológica, aunque no solo se trata de eso sino de obtener    el máximo de las capacidades sensoriales de que disponga una persona. En   este       estudio también podemos corroborar que la Psicofísica está interesada en encontrar la relación entre elementos físicos perceptuales y los efectos que tiene en la psque de la persona, tanto cognitivos como emocionales.

LA NEURONA COMO ELEMENTO BASICO DEL COMPORTAMIENTO HUMANO

Definición y tipología de las neuronas

Definición: Las neuronas son células especializadas en recibir, conducir y transmitir señales electroquímicas; habiendo una gran variedad de formas y tamaños, pero la mayoría son similares a las que se ilustran en la figura 2. A las neuronas las podemos clasificar de la siguiente manera (Fig. 1):

•  Según la cantidad de procesos (es decir proyecciones, o prolongaciones) que surgen de su cuerpo células:

1.       Neurona unipolar solo cuenta con un proceso, es el tipo de neurona más simple, del soma sale una sola prolongación que se puede ramificar en muchas ramas una de estas sirve de axón y las demás funcionan como estructuras dendríticas de recepción no tienen dendritas que salgan del soma.

2.    Neurona bipolar cuenta con dos procesos, tiene dos prolongaciones y a veces es complicado saber cuál es el axón o las dendritas.

3.       Neurona multipolar tiene más de dos procesos, la mayoría de las neuronas son así. Del soma sale el axón y varias ramificaciones dendritas.

•   Por definición:

1.       Interneuronas pueden ser neuronas con axones cortos o sin axón; integran la actividad neuronal que sucede dentro de una solo estructura cerebral. Procesan información localmente y la transmiten de un lugar a otro del sistema nervioso central. Además son las de mayor número.

2.       Sensoriales conducen información desde la periferia hasta el sistema nervioso central por lo que son fibras aferentes.

3.       Motoras llevan información desde el sistema nervioso central hasta la periferia (músculos y glándulas) por lo tanto son fibras eferentes. Asimismo suelen ser neuronas multipolares Golgi.

  

                                                     Fig.1. Tipos de neuronas. Fuente:Pinel y Ramos (2007).

Anatomía externa de la neurona

Como podemos observar en la figura 2 se describe la estructura exterior de las neuronas que consiste en:

·         Centro metabólico de la neurona conocido como Cuerpo Celular o Soma Neuronal en el cual se fabrican las moléculas y se llevan a cabo las actividades fundamentales de la célula nerviosa;

·         Membrana Celular semipermeable que rodea a la neurona;

·         Dendritas prolongaciones cortas que surgen del cuerpo celular y reciben la mayoría de los contactos sinápticos de otras neuronas;

·         Cono Axónico es la región en forma triangular en la unión del axón y el cuerpo celular;

·         Axón es la prolongación larga y estrecha que surge del cuerpo celular tiene como función principal conducir información codificada en forma de potenciales de acción permitiendo que la información pueda viajar desde el soma hasta el botón terminal;

·         Mielina es el aislamiento graso alrededor de muchos axones;

·         Nódulos Ranvier puntos de unión entre segmentos de mielina;

·         Botones Terminales terminaciones semejantes a botones pertenecientes a las ramas de los axónes que liberan sustancias químicas en la sinapsis.

·         Sinapsis puntos de contacto entre neuronas adyacentes a través de los que se transmiten las señales químicas.

                               

                                            Fig.2. Estructura externa de una neurona típica. Fuente: Pinel y Ramos (2007)

 Anatomía interna de la neurona

Observando la figura 3 encontramos que la estructura interna de una neurona es la siguiente:

·         Retículo endoplásmico sistema de membranas plegadas en el soma neuronal, las porciones rugosas (las que contienen ribosomas) intervienen en la síntesis de proteínas, las lisas (las que no contienen ribosomas) participan en la síntesis de grasas.

·         Citoplasma fluido translúcido en el interior de la célula.

·         Ribosomas estructuras celulares internas en las que se sintetizan las proteínas, se localizan en el retículo endoplásmico.

·         Aparato de Golgi sistema de membranas que empaqueta las moléculas en vesículas.

·         Núcleo estructura esférica localizada en el soma neuronal que contiene ADN.

·         Mitocondrias centros de liberación de energía aeróbica (que consume oxígeno).

·         Microtúbulos filamentos encargados del transporte rápido de material por toda la neurona.

·         Vesículas Sinápticas paquetes membranosos esféricos que almacenan moléculas de neurotransmisor listas para ser liberadas, se localizan cerca de las sinapsis.

·         Neurotransmisores Moléculas que liberan las neuronas activas e incluyen en la actividad de otras células.

 

                                           Fig.3. Estructura Interna de la neurona. Fuente: Pinel y Ramos (2007)

 

Estructura y funcionamiento de la membrana celular

La membrana celular de la neurona está formada por una doble capa lipídica (dos capas de moléculas grasas (ver figura 4). Insertadas en esta doble capa lipídica se encuentran numerosas moléculas proteicas que contribuyen la base de muchas de las propiedades funcionales de la membrana celular. Algunas proteínas de membrana son proteínas de canal, a través de las cuales pueden pasar determinadas moléculas. Otras son proteínas señal, que transmiten una señal al interior de la neurona cuando moléculas específicas se unen a ellas en la superficie externa de la membrana.

                                             Fig.4 Estructura de la membrana celular. Fuente: Pinel y Ramos (2007)

Potenciales de membrana (incluir los iones)

El potencial de membrana contempla una diferencia de carga eléctrica que se genera entre la parte de dentro y fuera de la neurona, ya que existe una seria de iones (moléculas), que tienen diferentes cargas –positivas o negativas-, y que se encuentran en diversas cantidades en el interior y exterior de la célula. Esta diferencia de iones se debe a que la membrana celular es semipermeable y por lo tanto no deja pasar todas las moléculas con la misma facilidad. La diferencia de carga eléctrica se provoca por dos tipos de fuerzas opuestas entre sí.

Fuerza de difusión: tiene la naturaleza química y hace referencia al movimiento que realizan las moléculas para desplazarse de regiones donde se encuentran en altas concentraciones a regiones de baja concentración.

Fuerza electrostática: tiene una naturaleza eléctrica. Hace referencia a la atracción o repulsión de las partículas entre sí de acuerdo con su carga eléctrica; por lo tanto iones de cargas opuestas se atraen e iones de cargas iguales se repelen.

El movimiento de los iones queda influido por los campos eléctricos. Si recordamos que la membrana de la neurona es semipermeable y deja pasar a unos iones y a otros no; este proceso afectara la distribución del resto, es decir los que sí logran pasar se van a distribuir de forma asimétrica a los costados de la membrana, lo que genera el potencial eléctrico entre los dos lados de la membrana.

Tipos de iones

IONES EN AMBOS LADOS DE LA MENBRANA	DISTRIBUCIÓN DE IONES EN REPOSO	PERMEA BILIDAD IÓNICA DE LA MENBRANA EN REPOSO
AIONES ORGANICOS (A-) (proteínas con carga negativa)  IONES DE CLORO (CI-)  IONES DE SODIO (Na+)  IONES DE POTASIO (k+)	AIONES ORGANICOS EN EL FLUIDO INTRACELULAR K+ EN EL FLUIDO INTRACELULAR Na+ y CI- EN EL FLUIDO EXTRACELULAR	LA MENBRANA ES MUCHO MAS PERMEABLE AL K+ QUE AL Na+ EL GRADO DE PERMEABILIDAD AL CI- ES INTERMEDIO, CON RESPECTO A LOS OTROS DOS CATIONES LA MEMBRANA ES IMPERMEABLE AL RESTO DE LOS AIONES PROTEÍCOS

   

Procesos de sinapsis

Para hablar de la sinapsis debemos saber que cuando las neuronas disparan señales liberan sus tancias químicas que se llaman neurotransmisores (NT) de sus botones terminales, mismos que difunden a lo largo de la hendidura sináptica o espacio sináptico para interactuar con moléculas receptoras especializadas de las membranas receptoras de siguiente neurona del circuito.

Una vez que los neurotransmisores se unen a los receptores post sinápticos, entonces puede suceder lo siguiente:

1.       Despolarización: disminuir el potencial de membrana en reposo de -70 a 67mV.

2.       Hiperpolarizar: incrementar el potencial de membrana en reposo de -70 a 72 mV.

Por lo cual a las despolarizaciones post sinápticas se les denomina potenciales excitadores post sinápticos (PEP), debido a que incrementan la posibilidad de que la neurona descargue. Por lo que a las hiperpolarizaciones post sinápticas se llaman potenciales inhibidores post sinápticos (PIP), por que reducen la probabilidad de que la neurona dispare.

Recordemos que la neurona contiene un tipo de fluido conductor eléctrico (fluido citoplasmático o intracelular), mismo que está cercado por el aislamiento eléctrico (membrana).

Las neuronas y el ambiente externo se pueden dividir en conductores y aislantes. Las membranas tienen una gran habilidad para almacenar cargas eléctricas de forma breve y las corrientes pasivas que fluyen a través de una neurona pueden llegar a un punto determinado del axón (a su cono),  para realizar la activación sináptica de la neurona y generar el denominado potencial de acción. Aquí se generará la transmisión sináptica, que es el proceso de comunicación interneuronal (entre neuronas). Fig 5.

                                      

                                                                      Fig. 5. Anatomía de la sinapsis. Fuente: CCO

 Algunos datos interesantes de la sinapsis son los siguientes:

·         La sinapsis es una zona especializada en la que se transmite la información entre dos neuronas o entre una neurona y una célula efectora.

·         Las sinapsis solo dejan pasar la información en un solo sentido.

·         En cualquier sinapsis hay una neurona pre sináptica que envía la información y una neurona pos sináptica que recibe la información.

·         El espacio que entre ambas neuronas se llama espacio sináptico.

·         Cada neurona establece en promedio unas 1000 conexiones sinápticas y recibe más o menos unas 10,000.

·         El encéfalo humano consta de más o menos 1011 neuronas, por lo que se calcula que se tienen alrededor de 10 a la cuarta potencia de conexiones sinápticas, es decir, que hay más sinapsis en el encéfalo que estrellas en la Vía Láctea.

·         La divergencia es cuando la información de un solo botón terminal se transmite a una gran cantidad de dendritas pos sinápticas. De tal forma que la información de un solo axón se amplifica a muchas neuronas pos sinápticas

·         La convergencia es cuando varios botones terminales realizan una sinapsis sobre una misma neurona. esto permite que las neuronas que se encargan de por ejemplo contraer la musculatura, reciban la suma de la información de una gran cantidad de neuronas.

Tipos de neurotransmisores

Las sustancias transmisoras en la sinapsis son:

SUSTANCIA	DESCRIPCIÓN
Aminoácidos	Son neurotransmisores de la mayoría de las sinapsis rápidas. Seles conoce como los ladrillos moleculares de las proteínas, tales como glutamato, aspartato, glicina y ácido gamma-aminobutírico (GABA). Los tres primeros se encuentran generalmente en las proteínas que consumimos mientras que GABA se sintetiza a partir de una sencilla modificación de la estructura del glutamato. El glumatato es un neurotransmisor excitador del sistema nervioso central de los mamíferos y el GABA es el neurotransmisor inhibidor predominante
Monoaminas	Son neurotranmisores de molécula pequeñase sintetizan a partir de un solo aminoácido (mono-uno, amina). Además son un poco más grandes que los aminoácidos y sus efectos tienden a ser más difusos. Asimismo se encuentran presentes en pequeños grupos de neuronas cuyos cuerpos celulares se localizan en el tronco encefálico, en su mayoría. Por ejemplo: Catecolaminas: dopamina, noradrenalina y adrenalina que se sintetizan a partir de la tirosina, la cual se convierte en dopamina. Las neuronas que libera noradrenalina tienen una enzima adicional que convierte la dopamina en noradrenalina. Otra enzima convierte la noradrenalina en adrenalina. Indolaminas: la serotonina es un compuesto orgánico, que tiene una naturaleza solida e incolora.
Gases solubles	Son neurotransmisores de célula pequeña. Por ejemplo: el monóxido de nitrógeno (óxido nítrico) y el monóxido de carbono. No actúan como los otros neurotransmisores, ya que se generan en el citoplasma neuronal y se difunden inmediatamente, por medio de la membrana celular al líquido extracelular y luego a las células vecinas. Además, atraviesan fácilmente la membrana celular, debido a que son liposolubles.
Acetilcolina	Es un neurotransmisor de molécula pequeña que conforma su propia categoría. Se crea al unirse un grupo acetilo a una molécula de colina. Asimismo, actúa sobre las uniones neuromusculares, en muchas de las sinapsis del sistema nervioso central neurovegetativo y en sinapsis de diversas partes del sistema nervioso central.
Neuropéptidos	Son péptidos que tienen un papel en la neurotransmisión. Se tienen identificados cerca de 100 tipos. Por ejemplo, las endorfinas que son opiáceos endógenos.

 

CONCLUSIÓN

Después de haber estudiado a las neuronas como base del comportamiento humano, considero que es de vital importancia poder contar con este conocimiento, pues al ser las neuronas células con funciones especificas de recibir, conducir y transmitir señales electroquímicas (información), son el punto de partida de los procesos mentales; al conocer su funcionamiento podemos comprender la conducta humana, es decir entender la representación y adaptación del ser humano al medio ambiente y a su entorno.

 REFERENCIAS

Colín, L y Carrillo, P. J. (2017). Histolgía y biología celular (3ra edición). México: editorial McGraw Hill. Recuperado de htt://accesmedicina.mhmedical.com/book.aspx?boo-kid=1995

Pinel, J.P.J. y Ramos Platón, M,J,(2017). Biopsicología. Madrid: Pearson Educación. https//elibro.net/es/ereader/ieu/85159?page=1

Redolar Ripoll, D. (2015). Fundamentos de psicobiología (2da ed.). Barcelona : Editorial UOC. Recuperado de https://elibro.net/es/ereader/ieu/57783?page=1

Reyes-Haro, D., Bulavina, L. y Pivneva, T. (2004). La glía, el pegamento de las ideas, Ciencia 12-18. Recuperado de http://www.revistaciencia.amc.edu.mx/online/Red_Glia.pdf

Uribe, C.A., Cortés, M. C. y Eguibar, J. R. (2013). Sistema nervioso: filosofía sináptica y elementos de neuroanatomía. En Y. Cruz Gómez y J. R. Eguibar Cuenca (Eds),Aparato urogenital. De la biología a la fisiopatología (pp. 15-34). México: Instituto Filosofía y Direción de Relaciones internacionale4s e Intercambio Académico BUAP. Recuperado de https://fisio.buap.mx/onle/Capitulos/APARATO%20UROGENITAL%20URIBE%20ET%20AL.pdf