Modalidad de estímulo

La lectura de labios es un proceso multimodal para los humanos. ^{[ 2 ]} Al observar los movimientos de los labios y el rostro, los humanos se condicionan y practican la lectura de labios. ^{[ 2 ]} La lectura silenciosa de labios activa la corteza auditiva . Cuando los sonidos coinciden o no con los movimientos de los labios, el surco temporal del hemisferio izquierdo se vuelve más activo. ^{[ 2 ]}

La percepción multimodal se activa cuando un estímulo unimodal no produce respuesta. El efecto de integración se aplica cuando el cerebro detecta señales unimodales débiles y las combina para crear una percepción multimodal en el mamífero . Este efecto es plausible cuando diferentes estímulos coinciden. La integración se ve afectada cuando la información multisensorial no se presenta de forma coincidente. ^{[ 2 ]}

La polimodalidad es la característica de un único receptor de responder a múltiples modalidades, como las terminaciones nerviosas libres que pueden responder a la temperatura, a estímulos mecánicos (tacto, presión, estiramiento) o al dolor ( nocicepción ).

La modalidad de estímulo para la visión es la luz; el ojo humano solo puede acceder a una sección limitada del espectro electromagnético , entre 380 y 760 nanómetros . ^{[ 3 ]} Las respuestas inhibitorias específicas que tienen lugar en la corteza visual ayudan a crear un enfoque visual en un punto específico en lugar de en todo el entorno. ^{[ 4 ]}

Para percibir un estímulo luminoso, el ojo primero debe refractar la luz para que incida directamente en la retina . La refracción en el ojo se completa mediante la acción conjunta de la córnea , el cristalino y el iris . La transducción de la luz en actividad neuronal se produce a través de las células fotorreceptoras de la retina. En ausencia de luz, la vitamina A del cuerpo se une a otra molécula y se convierte en una proteína. La estructura resultante, formada por ambas moléculas, se convierte en un fotopigmento . Cuando una partícula de luz incide en los fotorreceptores del ojo, las dos moléculas se separan y se desencadena una cadena de reacciones químicas. Esta reacción comienza con el fotorreceptor enviando un mensaje a una neurona llamada célula bipolar mediante un potencial de acción o impulso nervioso. Finalmente, se envía un mensaje a la célula ganglionar y, por último, al cerebro. ^{[ 5 ]}

El ojo es capaz de detectar un estímulo visual cuando los fotones (paquetes de luz) provocan la desintegración de una molécula de fotopigmento, principalmente rodopsina . La rodopsina, que suele ser rosa, se decolora durante este proceso. A altos niveles de luz, los fotopigmentos se descomponen más rápido de lo que se regeneran. Debido a la baja cantidad de fotopigmentos regenerados, los ojos no son sensibles a la luz. Al entrar en una habitación oscura después de haber estado en un área bien iluminada, los ojos necesitan tiempo para que se regenere una cantidad suficiente de rodopsina. A medida que transcurre el tiempo, aumenta la probabilidad de que los fotones descompongan un fotopigmento no decolorado, ya que la tasa de regeneración habrá superado la tasa de decoloración. Esto se denomina adaptación . ^{[ 5 ]}

Los seres humanos podemos ver una gama de colores porque la luz en el espectro visible está compuesta por diferentes longitudes de onda (de 380 a 760  nm). Nuestra capacidad de ver en color se debe a tres tipos diferentes de células cono en la retina, que contienen tres fotopigmentos distintos. Cada uno de los tres conos está especializado para captar mejor una longitud de onda determinada (420, 530 y 560  nm, o aproximadamente los colores azul, verde y rojo). El cerebro es capaz de distinguir la longitud de onda y el color en el campo de visión al determinar qué cono ha sido estimulado. Las dimensiones físicas del color incluyen la longitud de onda , la intensidad y la pureza, mientras que las dimensiones perceptivas relacionadas incluyen el tono , el brillo y la saturación. ^{[ 5 ]}

Los primates son los únicos mamíferos con visión del color. ^{[ 5 ]}

La teoría tricromática fue propuesta en 1802 por Thomas Young . Según Young, el sistema visual humano es capaz de crear cualquier color mediante la recopilación de información de los tres conos. El sistema combina esta información y sistematiza un nuevo color en función de la cantidad de cada matiz detectado. ^{[ 5 ]}

Algunos estudios muestran que los estímulos subliminales pueden afectar la actitud. En un estudio de 1992, Krosnick, Betz, Jussim y Lynn llevaron a cabo una investigación en la que se mostraron a los participantes una serie de diapositivas en las que diferentes personas realizaban actividades cotidianas normales (por ejemplo, ir al coche, sentarse en un restaurante). Estas diapositivas fueron precedidas por diapositivas que causaron excitación emocional positiva (por ejemplo, una pareja de novios, un niño con un muñeco de Mickey Mouse) o negativa (por ejemplo, un cubo de serpientes, una cara en llamas) durante un período de 13 milisegundos que los participantes percibieron conscientemente como un destello de luz repentino. A ninguno de los individuos se le informó sobre las imágenes subliminales. El experimento encontró que, durante la ronda del cuestionario, los participantes eran más propensos a asignar rasgos de personalidad positivos a aquellos en las imágenes precedidas por las imágenes subliminales positivas y rasgos de personalidad negativos a aquellos en las imágenes precedidas por las imágenes subliminales negativas. ^{[ 6 ]}

Algunas pruebas comunes que miden la salud visual incluyen pruebas de agudeza visual , pruebas de refracción, pruebas de campo visual y pruebas de visión del color. Las pruebas de agudeza visual son las más comunes y miden la capacidad de enfocar detalles a diferentes distancias. Por lo general, esta prueba se realiza pidiendo a los participantes que lean un mapa de letras o símbolos mientras un ojo está cubierto. Las pruebas de refracción miden la necesidad del ojo de usar gafas o lentes correctivas . Esta prueba puede detectar si una persona puede ser miope o hipermétrope . Estas afecciones ocurren cuando los rayos de luz que entran en el ojo no pueden converger en un solo punto de la retina . Ambos errores de refracción requieren lentes correctivas para corregir la visión borrosa. Las pruebas de campo visual detectan cualquier deficiencia en la visión periférica. En una visión normal y saludable, una persona debería poder percibir parcialmente los objetos a la izquierda o a la derecha de su campo de visión usando ambos ojos a la vez. El campo de visión central se ve con mayor detalle. Las pruebas de visión del color se utilizan para medir la capacidad de una persona para distinguir colores. Se utilizan para diagnosticar el daltonismo. Esta prueba también se utiliza como un paso importante en algunos procesos de selección de personal, ya que la capacidad de ver colores puede ser crucial en dichos trabajos. Algunos ejemplos son el trabajo militar o el policial. ^{[ 7 ]}

La modalidad de estímulo para la audición es el sonido. El sonido se crea mediante cambios en la presión del aire. Cuando un objeto vibra, comprime las moléculas de aire circundantes al moverse hacia un punto determinado y las expande al alejarse de él. La periodicidad de las ondas sonoras se mide en hercios . Los seres humanos, en promedio, pueden detectar sonidos con un tono definido cuando estos contienen variaciones periódicas o cuasiperiódicas comprendidas entre 30 y 20 000 hercios. ^{[ 5 ]}

Cuando hay vibraciones en el aire, el tímpano se estimula. El tímpano recoge estas vibraciones y las envía a las células receptoras. Los huesecillos , conectados al tímpano, transmiten las vibraciones a la cóclea, que está llena de líquido . Una vez que las vibraciones llegan a la cóclea, el estribo (parte de los huesecillos) ejerce presión sobre la ventana oval . Esta abertura permite que las vibraciones se muevan a través del líquido de la cóclea, donde el órgano receptor puede detectarlas. ^{[ 5 ]}

Hay muchas cualidades diferentes en los estímulos sonoros, incluyendo volumen , tono y timbre . ^{[ 5 ]}

El oído humano es capaz de detectar diferencias de tono mediante el movimiento de las células ciliadas auditivas ubicadas en la membrana basilar . Los sonidos de alta frecuencia estimulan las células ciliadas auditivas en la base de la membrana basilar, mientras que los sonidos de frecuencia media provocan vibraciones en las células ciliadas auditivas situadas en la parte media de la membrana basilar. Para frecuencias inferiores a 200  Hz, la punta de la membrana basilar vibra en sincronía con las ondas sonoras. A su vez, las neuronas se activan al mismo ritmo que las vibraciones. El cerebro es capaz de medir las vibraciones y, por lo tanto, percibe los tonos de baja frecuencia. ^{[ 5 ]}

Cuando se escucha un sonido más fuerte, se estimulan más células ciliadas y aumenta la intensidad de la descarga de los axones en el nervio coclear . Sin embargo, dado que la frecuencia de descarga también define los tonos graves, el cerebro tiene una forma alternativa de codificar la intensidad de los sonidos de baja frecuencia. Se cree que el número de células ciliadas estimuladas comunica la intensidad en las frecuencias de tono bajo. ^{[ 5 ]}

Además del tono y la intensidad, otra cualidad que distingue los estímulos sonoros es el timbre. El timbre nos permite percibir la diferencia entre dos instrumentos que tocan a la misma frecuencia e intensidad, por ejemplo. Al combinar dos tonos simples, se crea un tono complejo. Los tonos simples de un instrumento se denominan armónicos o sobretonos . El timbre se crea al combinar los armónicos con la frecuencia fundamental (el tono básico de un sonido). Cuando se escucha un sonido complejo, provoca que diferentes partes de la membrana basilar se estimulen y se contraigan simultáneamente. De esta manera, se pueden distinguir diferentes timbres. ^{[ 5 ]}

Varios estudios han demostrado que un feto humano responde a estímulos sonoros provenientes del exterior. ^{[ 8 ] [ 9 ]} En una serie de 214 pruebas realizadas en 7 mujeres embarazadas, se detectó un aumento fiable en el movimiento fetal en el minuto inmediatamente posterior a la aplicación de un estímulo sonoro en el abdomen de la madre con una frecuencia de 120 por segundo. ^{[ 8 ]}

Las pruebas de audición se realizan para asegurar el funcionamiento óptimo del oído y observar si los estímulos sonoros entran en el tímpano y llegan al cerebro correctamente. Las pruebas de audición más comunes requieren la respuesta hablada a palabras o tonos . Algunas de estas pruebas incluyen la prueba del habla susurrada, la audiometría tonal , la prueba del diapasón, las pruebas de recepción del habla y reconocimiento de palabras, la prueba de emisiones otoacústicas (EOA) y la prueba de potenciales evocados auditivos del tronco encefálico (PEATE). ^{[ 10 ]}

Durante una prueba de habla susurrada, se le pide al participante que se tape la abertura de un oído con un dedo. El examinador se alejará entre 30 y 60 centímetros detrás del participante y pronunciará una serie de palabras en un susurro suave. A continuación, se le pide al participante que repita lo que escucha. Si el participante no puede distinguir la palabra, el examinador hablará cada vez más alto hasta que el participante logre comprender lo que se dice. Luego se examina el otro oído. ^{[ 10 ]}

En la audiometría tonal , se utiliza un audiómetro para reproducir una serie de tonos mediante auriculares. Los participantes escuchan los tonos, que varían en tono y volumen. La prueba se realiza ajustando el volumen y se pide al participante que indique cuándo deja de oír el tono. La prueba finaliza tras escuchar una gama de tonos. Cada oído se examina individualmente. ^{[ 10 ]}

Durante la prueba del diapasón, el examinador hará vibrar el diapasón para que produzca un sonido. El diapasón se coloca en un lugar específico alrededor del participante y se observa su audición. En algunos casos, las personas pueden presentar dificultades auditivas en zonas como detrás de la oreja. ^{[ 10 ]}

Las pruebas de reconocimiento de voz y de palabras miden la capacidad de una persona para escuchar conversaciones cotidianas normales. Se le pide al participante que repita la conversación a diferentes volúmenes. La prueba del umbral de espondeo es una prueba relacionada que detecta el volumen al que el participante puede repetir la mitad de una lista de palabras de dos sílabas o espondeos . ^{[ 10 ]}

Las pruebas de emisiones otoacústicas (EOA) y de potenciales evocados auditivos del tronco encefálico (PEATE) miden la respuesta del cerebro a los sonidos. Las EOA miden la audición de los recién nacidos introduciendo un sonido en el oído del bebé mediante una sonda. Un micrófono colocado en el canal auditivo del bebé capta la respuesta del oído interno a la estimulación sonora y permite su observación. Los PEATE, también conocidos como potenciales evocados auditivos del tronco encefálico (PEATE) o potenciales evocados auditivos del tronco encefálico (PEATE), miden la respuesta del cerebro a los sonidos de clic transmitidos a través de auriculares. Los electrodos colocados en el cuero cabelludo y los lóbulos de las orejas registran un gráfico de la respuesta. ^{[ 10 ]}

La percepción del gusto se genera mediante las siguientes aferencias sensoriales: fibras gustativas , olfativas y somatosensoriales . La percepción del gusto se crea mediante la combinación de múltiples entradas sensoriales. Diferentes modalidades ayudan a determinar la percepción del gusto, especialmente cuando se presta atención a características sensoriales particulares que son distintas del gusto. ^{[ 1 ]}

La impresión tanto del gusto como del olfato se produce en regiones heteromodales del cerebro límbico y paralímbico. La integración del gusto y el olfato ocurre en etapas tempranas del procesamiento. Mediante la experiencia vital, se perciben factores como la importancia fisiológica de un estímulo determinado. El aprendizaje y el procesamiento afectivo son las funciones primarias del cerebro límbico y paralímbico. La percepción del gusto es una combinación de somatosensación oral y olfacción retronasal. ^{[ 1 ]}

La sensación del gusto proviene de la estimulación somatosensorial oral y de la olfacción retronasal. El placer percibido al comer y beber está influenciado por:

1. características sensoriales, como la calidad del sabor
2. experiencia, como la exposición previa a mezclas de sabores y olores
3. estado interno
4. contexto cognitivo, como información sobre la marca ^{[ 12 ]}

La modalidad de temperatura excita o provoca un síntoma a través de temperaturas frías o calientes. ^{[ 13 ]} Diferentes especies de mamíferos tienen diferentes modalidades de temperatura. ^{[ 14 ]}

El sistema somatosensorial cutáneo detecta cambios de temperatura. La percepción comienza cuando los estímulos térmicos provenientes de un punto de ajuste homeostático excitan los nervios sensoriales específicos de la piel. Luego, con la ayuda del rango de detección, las fibras termosensoriales específicas responden al calor y al frío. Posteriormente, los receptores cutáneos específicos de frío y calor conducen unidades que presentan una descarga a temperatura cutánea constante. ^{[ 15 ]}

Las fibras nerviosas sensibles al calor y al frío difieren en estructura y función. Estas fibras se encuentran debajo de la superficie de la piel. Las terminaciones de cada fibra sensible a la temperatura no se ramifican hacia diferentes órganos del cuerpo, sino que forman un pequeño punto sensible, distinto del de las fibras vecinas. La piel que inerva la terminación receptora de una fibra nerviosa sensible a la temperatura es pequeña. Hay 20 puntos fríos por centímetro cuadrado en los labios, 4 en los dedos y menos de 1 por centímetro cuadrado en el tronco. Hay cinco veces más puntos sensibles al frío que al calor. ^{[ 15 ]}

El sentido del tacto, o percepción táctil, es lo que permite a los organismos sentir el mundo que los rodea. El entorno actúa como un estímulo externo, y la percepción táctil es el acto de explorar pasivamente el mundo para simplemente percibirlo. Para comprender los estímulos, un organismo realiza una exploración activa, o percepción háptica , moviendo las manos u otras áreas con contacto piel-ambiente. ^{[ 16 ]} Esto proporciona una idea de lo que se percibe y brinda información sobre tamaño, forma, peso, temperatura y material. La estimulación táctil puede ser directa, mediante el contacto corporal, o indirecta, mediante el uso de una herramienta o sonda. La estimulación directa e indirecta envían diferentes tipos de mensajes al cerebro, pero ambas proporcionan información sobre aspereza, dureza, pegajosidad y calor. El uso de una sonda provoca una respuesta basada en las vibraciones del instrumento, en lugar de información ambiental directa. ^{[ 17 ]} La percepción táctil proporciona información sobre estímulos cutáneos (presión, vibración y temperatura), estímulos cinestésicos (movimiento de las extremidades) y estímulos propioceptivos (posición del cuerpo). ^{[ 18 ]} Existen diferentes grados de sensibilidad táctil y umbrales, tanto entre individuos como entre diferentes períodos de tiempo en la vida de un individuo. ^{[ 19 ]} Se ha observado que los individuos tienen diferentes niveles de sensibilidad táctil entre cada mano. Esto puede deberse a la formación de callosidades en la piel de la mano más utilizada, creando una barrera entre el estímulo y el receptor. Alternativamente, la diferencia en la sensibilidad puede deberse a una diferencia en las funciones cerebrales o la capacidad del hemisferio izquierdo y derecho . ^{[ 20 ]} Las pruebas también han demostrado que los niños sordos tienen un mayor grado de sensibilidad táctil que los niños con capacidad auditiva normal, y que las niñas generalmente tienen un mayor grado de sensibilidad que los niños. ^{[ 21 ]}

La información táctil se utiliza a menudo como estímulo adicional para resolver una ambigüedad sensorial. Por ejemplo, una superficie puede percibirse como rugosa, pero esta inferencia solo puede comprobarse tocando el material. Cuando la información sensorial de cada modalidad implicada coincide, se resuelve la ambigüedad. ^{[ 22 ]}

Los mensajes táctiles, en comparación con otros estímulos sensoriales, tienen que recorrer una gran distancia para llegar al cerebro. La percepción táctil se logra mediante la respuesta de los mecanorreceptores ( receptores cutáneos ) en la piel que detectan estímulos físicos. La respuesta de un mecanorreceptor que detecta presión puede experimentarse como tacto, incomodidad o dolor. ^{[ 23 ]} Los mecanorreceptores se encuentran en la piel altamente vascularizada y aparecen tanto en la piel glabra como en la piel con vello. Cada mecanorreceptor está sintonizado a una sensibilidad diferente y solo activará su potencial de acción cuando haya suficiente energía. ^{[ 24 ]} Los axones de estos receptores táctiles individuales convergen en un único tronco nervioso, y la señal se envía a la médula espinal, donde el mensaje llega al sistema somatosensorial del cerebro.

Una prueba común para medir la sensibilidad táctil de una persona consiste en medir su umbral de tacto de dos puntos. Este umbral representa la separación mínima entre dos puntos a partir de la cual se perciben dos puntos de contacto distintos en lugar de uno. Las diferentes partes del cuerpo presentan distintos grados de agudeza táctil, siendo las extremidades, como los dedos de las manos, la cara y los dedos de los pies, las más sensibles. Cuando se perciben dos puntos distintos, significa que el cerebro recibe dos señales diferentes. Las diferencias de agudeza en las distintas partes del cuerpo se deben a las diferencias en la concentración de receptores. ^{[ 25 ]}

La estimulación táctil se utiliza en psicología clínica mediante el método de la inducción. La inducción consiste en el uso de un conjunto de instrucciones diseñadas para guiar al participante en el aprendizaje de una conducta. Una inducción física implica estimulación en forma de conducta guiada físicamente en la situación y el entorno adecuados. El estímulo físico percibido mediante la inducción es similar al estímulo físico que se experimentaría en una situación real, y aumenta la probabilidad de que la conducta objetivo se produzca en dicha situación. ^{[ 26 ]}

El sentido del olfato se denomina olfacción . Todos los materiales desprenden constantemente moléculas que entran por la nariz o son aspiradas al respirar. Dentro de las fosas nasales se encuentra el neuroepitelio , un revestimiento profundo que contiene los receptores responsables de detectar moléculas lo suficientemente pequeñas como para ser percibidas por el olfato. Estas neuronas receptoras hacen sinapsis con el nervio craneal olfatorio (NC I), que envía la información a los bulbos olfatorios del cerebro para su procesamiento inicial. Posteriormente, la señal se envía al resto de la corteza olfativa para un procesamiento más complejo. ^{[ 27 ]}

Una sensación olfativa se denomina olor . Para que una molécula active las neuronas receptoras olfativas , debe tener propiedades específicas. La molécula debe ser:

1. volátil (capaz de flotar en el aire)
2. pequeño (menos de 5,8 x 10⁻²²  gramos)
3. hidrofóbico (repelente al agua)

Sin embargo, los humanos no detectan ni procesan el olor de varias moléculas comunes como el nitrógeno o el vapor de agua .

La capacidad olfativa puede variar debido a diferentes condiciones. Por ejemplo, los umbrales de detección olfativa pueden cambiar debido a moléculas con diferentes longitudes de cadenas de carbono. Una molécula con una cadena de carbono más larga es más fácil de detectar y tiene un umbral de detección más bajo. Además, las mujeres generalmente tienen umbrales olfativos más bajos que los hombres, y este efecto se magnifica durante el período ovulatorio de la mujer . ^{[ 25 ]} A veces, las personas pueden experimentar una alucinación olfativa, como en el caso de la fantosmia .

El olfato interactúa de forma significativa con otras modalidades sensoriales. La interacción más fuerte se da entre el olfato y el gusto. Diversos estudios han demostrado que un olor combinado con un sabor aumenta la intensidad percibida de este último, mientras que la ausencia de un olor correspondiente disminuye dicha intensidad. La estimulación olfativa puede ocurrir antes o durante la estimulación gustativa. La percepción dual del estímulo genera una interacción que facilita la asociación de la experiencia mediante una respuesta neuronal aditiva y la memorización del estímulo. Esta asociación también puede darse entre estímulos olfativos y táctiles durante el acto de tragar. En ambos casos, la sincronía temporal es fundamental. ^{[ 28 ]}

Una prueba psicofísica común para evaluar la capacidad olfativa es la prueba del triángulo. En esta prueba, se le presentan al participante tres olores. De estos tres olores, dos son iguales y uno es diferente, y el participante debe elegir cuál es el único. Para evaluar la sensibilidad olfativa, se suele utilizar el método de la escalera. En este método, la concentración del olor se incrementa hasta que el participante es capaz de percibirlo, y posteriormente se disminuye hasta que el participante no reporta ninguna sensación. ^{[ 25 ]}