Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Procesamiento sensorial

El procesamiento sensorial es el proceso que organiza y distingue la sensación (información sensorial) del propio cuerpo y del entorno, lo que permite utilizar el cuerpo de form...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

El procesamiento sensorial es el proceso que organiza y distingue la sensación (información sensorial) del propio cuerpo y del entorno, lo que permite utilizar el cuerpo de forma eficaz dentro del entorno. Específicamente, se ocupa de cómo el cerebro procesa múltiples entradas de modalidades sensoriales , [ 1 ] [ 2 ] tales como la propiocepción , la visión , el sistema auditivo , el tacto , el olfato , el sistema vestibular , la interocepción y el gusto , para convertirlas en salidas funcionales útiles.

Desde hace tiempo se cree que las señales de los distintos órganos sensoriales se procesan en diferentes áreas del cerebro. La comunicación dentro y entre estas áreas especializadas del cerebro se conoce como integración funcional. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Investigaciones más recientes han demostrado que estas diferentes regiones del cerebro podrían no ser las únicas responsables de una sola modalidad sensorial , sino que podrían utilizar múltiples señales para percibir lo que el cuerpo percibe de su entorno. La integración multisensorial es necesaria para casi todas las actividades que realizan las personas, ya que la combinación de múltiples señales sensoriales es esencial para que comprendan su entorno.

Descripción general

Desde hace tiempo se cree que las señales provenientes de diferentes órganos sensoriales se procesan en distintas áreas del cerebro, en consonancia con la neurociencia de sistemas . Mediante neuroimagen funcional, se observa que las cortezas específicas para cada sentido se activan con diferentes estímulos. Por ejemplo, las regiones de la corteza occipital están relacionadas con la visión, mientras que las del giro temporal superior reciben información auditiva. Existen estudios que sugieren convergencias multisensoriales más profundas que las que se producen en las cortezas específicas para cada sentido, mencionadas anteriormente. Esta convergencia de múltiples modalidades sensoriales se conoce como integración multisensorial.

El procesamiento sensorial se ocupa de cómo el cerebro procesa la información sensorial proveniente de múltiples modalidades sensoriales. Estas incluyen los cinco sentidos clásicos: visión (vista), audición (oído), tacto ( tacto ), olfato (olfato) y gusto (gusto). Existen otras modalidades sensoriales, como el sistema vestibular (equilibrio y sentido del movimiento), la propiocepción (la percepción de la posición en el espacio) y la percepción del tiempo (la percepción de la ubicación temporal o de las actividades). Es importante que la información de estas diferentes modalidades sensoriales sea relacionable. Las entradas sensoriales se presentan en diferentes señales eléctricas y en diferentes contextos. [ 6 ] Mediante el procesamiento sensorial, el cerebro puede relacionar todas las entradas sensoriales en una percepción coherente, sobre la cual se basa, en última instancia, la interacción del organismo con el entorno.

Estructuras básicas involucradas

Siempre se pensó que los diferentes sentidos estaban controlados por lóbulos separados del cerebro, [ 7 ] llamados áreas de proyección . Los lóbulos del cerebro son las clasificaciones que dividen el cerebro tanto anatómica como funcionalmente. [ 8 ] Estos lóbulos son el lóbulo frontal, responsable del pensamiento consciente; el lóbulo parietal, responsable del procesamiento visuoespacial; el lóbulo occipital, responsable del sentido de la vista; y el lóbulo temporal, responsable de los sentidos del olfato y el oído. Desde los inicios de la neurología, se ha creído que estos lóbulos son los únicos responsables de la entrada de su modalidad sensorial. [ 9 ] Sin embargo, investigaciones más recientes han demostrado que esto podría no ser del todo cierto. A mediados del siglo XX, Gonzalo realizó investigaciones que lo llevaron a establecer gradientes funcionales corticales donde la especificidad funcional se presentaría en gradación a lo largo de la corteza. [ 10 ]

Problemas

En ocasiones, puede haber un problema con la codificación de la información sensorial. Este trastorno se conoce como trastorno del procesamiento sensorial (TPS). Este trastorno se puede clasificar además en tres tipos principales. [ 11 ]

  • Trastorno de modulación sensorial, en el que los pacientes buscan estimulación sensorial debido a una respuesta excesiva o insuficiente a los estímulos sensoriales.
  • Trastorno motor de origen sensorial. Los pacientes presentan un procesamiento incorrecto de la información motora, lo que conlleva a una mala motricidad.
  • Trastorno del procesamiento sensorial o trastorno de discriminación sensorial, que se caracteriza por problemas de control postural, falta de atención y desorganización.

Historia

En la década de 1930, Wilder Penfield estaba llevando a cabo una operación muy extraña en el Instituto Neurológico de Montreal. [ 12 ] Penfield "fue pionero en la incorporación de principios neurofisiológicos en la práctica de la neurocirugía . [ 4 ] [ 13 ] Penfield estaba interesado en determinar una solución para resolver los problemas de convulsiones epilépticas que tenían sus pacientes. Usaba un electrodo para estimular diferentes regiones de la corteza cerebral y le preguntaba a su paciente aún consciente qué sentía. Este proceso condujo a la publicación de su libro, La corteza cerebral del hombre. El "mapeo" de las sensaciones que sentían sus pacientes llevó a Penfield a trazar las sensaciones que se desencadenaban al estimular diferentes regiones corticales. [ 14 ] La Sra. HP Cantlie fue la artista que Penfield contrató para ilustrar sus hallazgos. El resultado fue la concepción del primer homúnculo sensorial .

El homúnculo es una representación visual de la intensidad de las sensaciones derivadas de diferentes partes del cuerpo. Wilder Penfield y su colega Herbert Jasper desarrollaron el procedimiento de Montreal utilizando un electrodo para estimular distintas partes del cerebro y determinar cuáles eran la causa de la epilepsia. Esta parte podía entonces extirparse quirúrgicamente o modificarse para recuperar un rendimiento cerebral óptimo. Al realizar estas pruebas, descubrieron que los mapas funcionales de las cortezas sensorial y motora eran similares en todos los pacientes. Debido a su novedad en aquel momento, estos homúnculos fueron aclamados como el "E=mc² de la neurociencia". [ 12 ]

Investigación actual

Todavía no hay respuestas definitivas a las preguntas sobre la relación entre las asimetrías funcionales y estructurales en el cerebro . [ 15 ] Hay varias asimetrías en el cerebro humano, incluyendo cómo se procesa el lenguaje principalmente en el hemisferio izquierdo del cerebro . Sin embargo, ha habido algunos casos en los que individuos tienen habilidades lingüísticas comparables a alguien que usa su hemisferio izquierdo para procesar el lenguaje, pero usan principalmente su hemisferio derecho o ambos. Estos casos plantean la posibilidad de que la función puede no seguir la estructura en algunas tareas cognitivas. [ 15 ] La investigación actual en los campos del procesamiento sensorial y la integración multisensorial apunta a desvelar los misterios detrás del concepto de lateralización cerebral .

La investigación sobre el procesamiento sensorial aporta mucho a la comprensión del funcionamiento del cerebro en su conjunto. La tarea principal de la integración multisensorial consiste en descifrar y organizar la gran cantidad de información sensorial que recibe el cuerpo a través de múltiples modalidades sensoriales. Estas modalidades no solo no son independientes, sino que también son muy complementarias. Mientras que una modalidad sensorial proporciona información sobre un aspecto de una situación, otra puede captar información adicional necesaria. La integración de esta información facilita una mejor comprensión del mundo físico que nos rodea.

Puede parecer redundante que recibamos múltiples estímulos sensoriales sobre el mismo objeto, pero no necesariamente es así. Esta información, aparentemente redundante, verifica que lo que experimentamos está ocurriendo realmente. Nuestras percepciones del mundo se basan en modelos que construimos de él. La información sensorial alimenta estos modelos, pero también puede confundirlos. Las ilusiones sensoriales se producen cuando estos modelos no coinciden. Por ejemplo, mientras que nuestro sistema visual puede engañarnos en un caso, nuestro sistema auditivo puede devolvernos a la realidad. Esto evita las representaciones erróneas sensoriales, ya que, mediante la combinación de múltiples modalidades sensoriales, el modelo que creamos es mucho más sólido y ofrece una mejor evaluación de la situación. Lógicamente, es mucho más fácil engañar a un sentido que engañar simultáneamente a dos o más.

Ejemplos

Una de las primeras sensaciones es el olfato . Desde una perspectiva evolutiva, el gusto y el olfato se desarrollaron conjuntamente. Esta integración multisensorial fue esencial para los primeros humanos, ya que les permitía obtener una nutrición adecuada de sus alimentos y evitar el consumo de sustancias tóxicas. Existen otras integraciones sensoriales que se desarrollaron tempranamente en la línea evolutiva humana. La integración entre la visión y la audición fue fundamental para la percepción espacial. La integración entre la visión y las sensaciones táctiles se desarrolló junto con nuestras habilidades motoras finas, incluyendo una mejor coordinación ojo-mano. A medida que los humanos evolucionaron hacia la bipedestación , el equilibrio se volvió exponencialmente más esencial para la supervivencia. La integración multisensorial entre la información visual, vestibular (equilibrio) y propioceptiva desempeñó un papel crucial en nuestro desarrollo como seres que caminan erguidos.

Sistema audiovisual

Quizás una de las integraciones sensoriales más estudiadas sea la relación entre la visión y la audición . [ 16 ] Estos dos sentidos perciben los mismos objetos del mundo de maneras diferentes, y al combinarlos, nos ayudan a comprender mejor esta información. [ 17 ] La visión domina nuestra percepción del mundo que nos rodea. Esto se debe a que la información espacial visual es una de las modalidades sensoriales más fiables. Los estímulos visuales se registran directamente en la retina, y hay pocas, o ninguna, distorsiones externas que proporcionen información incorrecta al cerebro sobre la ubicación real de un objeto. [ 18 ] Otra información espacial no es tan fiable como la información espacial visual. Por ejemplo, consideremos la información espacial auditiva. La ubicación de un objeto a veces se puede determinar únicamente por su sonido, pero la información sensorial se puede modificar o alterar fácilmente, lo que da como resultado una representación espacial menos fiable del objeto. [ 19 ] Por lo tanto, la información auditiva no se representa espacialmente como los estímulos visuales. Pero una vez que se tiene el mapeo espacial a partir de la información visual, la integración multisensorial ayuda a combinar la información de los estímulos visuales y auditivos para crear un mapeo más sólido.

Se han realizado estudios que demuestran la existencia de un mecanismo neuronal dinámico para la correspondencia entre las entradas auditivas y visuales de un evento que estimula múltiples sentidos . [ 20 ] Un ejemplo de esto observado es cómo el cerebro compensa la distancia del objetivo. Al hablar con alguien o ver algo suceder, las señales auditivas y visuales no se procesan simultáneamente, sino que se perciben como simultáneas. [ 21 ] Este tipo de integración multisensorial puede provocar ligeras percepciones erróneas en el sistema visual-auditivo en forma del efecto de ventriloquia . [ 22 ] Un ejemplo del efecto de ventriloquia es cuando la voz de una persona en la televisión parece provenir de su boca, en lugar de los altavoces del televisor. Esto ocurre debido a una representación espacial preexistente en el cerebro, programado para pensar que las voces provienen de la boca de otra persona. Esto provoca que la respuesta visual a la entrada de audio se represente espacialmente de forma errónea y, por lo tanto, se desalinee.

sistema sensoriomotor

La coordinación ojo-mano es un ejemplo de integración sensorial. En este caso, se requiere una estrecha integración entre lo que percibimos visualmente y lo que percibimos táctilmente de un objeto. Si estos dos sentidos no estuvieran combinados en el cerebro, la capacidad para manipular un objeto sería menor. La coordinación ojo-mano es la sensación táctil en el contexto del sistema visual. El sistema visual es muy estático, ya que no se mueve mucho, pero las manos y otras partes utilizadas en la percepción táctil pueden moverse libremente. Este movimiento de las manos debe incluirse en el mapeo de las sensaciones táctiles y visuales; de lo contrario, no se podría comprender hacia dónde se mueven las manos ni qué se toca y se mira. Un ejemplo de esto es observar a un bebé. El bebé toma objetos y se los lleva a la boca, o se los toca con los pies o la cara. Todas estas acciones culminan en la formación de mapas espaciales en el cerebro y en la comprensión de que "Oye, eso que mueve este objeto es en realidad parte de mí". Ver lo mismo que sienten es un paso fundamental en el proceso de aprendizaje necesario para que los bebés comiencen a comprender que pueden mover los brazos e interactuar con un objeto. Esta es la forma más temprana y explícita de experimentar la integración sensorial.

Investigación adicional

En el futuro, la investigación sobre la integración sensorial se utilizará para comprender mejor cómo se incorporan las diferentes modalidades sensoriales en el cerebro para ayudarnos a realizar incluso las tareas más simples. Por ejemplo, actualmente no contamos con el conocimiento necesario para comprender cómo los circuitos neuronales transforman las señales sensoriales en cambios en las actividades motoras. Una mayor investigación sobre el sistema sensoriomotor puede ayudar a comprender cómo se controlan estos movimientos. [ 23 ] Este conocimiento puede utilizarse para aprender más sobre cómo fabricar mejores prótesis y, eventualmente, ayudar a los pacientes que han perdido el uso de una extremidad. Además, comprender mejor cómo se combinan las diferentes entradas sensoriales puede tener efectos profundos en nuevos enfoques de ingeniería que utilizan la robótica . Los dispositivos sensoriales del robot pueden recibir entradas de diferentes modalidades, pero si comprendemos mejor la integración multisensorial, podríamos programar estos robots para que transmitan estos datos en una salida útil que sirva mejor a nuestros propósitos.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Stein BE, Stanford TR, Rowland BA (diciembre de 2009). "La base neural de la integración multisensorial en el mesencéfalo: su organización y maduración" . Hear . Res . 258 ( 1–2 ): 4–15 . doi : 10.1016/j.heares.2009.03.012 . PMC 2787841. PMID 19345256 .  
  2. ↑ Stein BE, Rowland BA (2011). «Organización y plasticidad en la integración multisensorial». Mejora del rendimiento para la acción y la percepción: integración multisensorial, neuroplasticidad y neuroprótesis, parte I. Progress in Brain Research. Vol. 191. pp. 145–63 . doi : 10.1016/B978-0-444-53752-2.00007-2 . ISBN   9780444537522. PMC 3245961 . PMID 21741550 .  
  3. ↑ Macaluso E, Driver J (mayo de 2005). " Interacciones espaciales multisensoriales: una ventana a la integración funcional en el cerebro humano". Trends Neurosci . 28 (5): 264– 271. doi : 10.1016/j.tins.2005.03.008 . PMID 15866201. S2CID 5685282 .  
  4. 1 2 Todman D. (2008). "Wilder Penfield (1891-1976)". Journal of Neurology . 255 (7): 1104– 1105. doi : 10.1007/s00415-008-0915-6 . PMID 18500490 . S2CID 36953396 .  
  5. ↑ Harrison BJ, Pujol J, Lopez-Sola M, Hernandez-Ribas R, Deus J, et al. (2008). "Consistencia y especialización funcional en la red cerebral de modo predeterminado" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 105 (28): 9781– 9786. Bibcode : 2008PNAS..105.9781H . doi : 10.1073 / pnas.0711791105 . PMC 2474491. PMID 18621692 .   
  6. ↑ Vanzetta I, Grinvald A (2008). " Acoplamiento entre la actividad neuronal y la microcirculación: implicaciones para la neuroimagen funcional" . HFSP Journal . 2 (2): 79– 98. doi : 10.2976/1.2889618 . PMC 2645573. PMID 19404475 .  
  7. ↑ Pirotte B, Voordecker P, Neugroschl C, et al. (junio de 2008). "La combinación de neuronavegación guiada por imágenes de resonancia magnética funcional y mapeo cerebral cortical intraoperatorio mejora la focalización de la estimulación de la corteza motora en el dolor neuropático" . Neurocirugía . 62 ( 6 Supl. 3): 941–56 . doi : 10.1227/01.neu.0000333762.38500.ac . PMID 18695580. S2CID 207141116 .   
  8. ↑ Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ, et al. . (2008). Friston, Karl J. (ed.). "olsen Mapping the Structural Core of Human Cerebral Cortex" . PLOS Biology . 6 (7): 1479– 1493. doi : 10.1371/journal.pbio.0060159 . PMC 2443193 . PMID 18597554 .  {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  9. ^ Marrelec G, Bellec P, Krainik A, Duffau H, Pelegrini-Isaac M, et al. (2008). "Regiones multisensoriales, sistemas y cerebro: medidas jerárquicas de integración funcional en resonancia magnética funcional". Análisis de Imágenes Médicas . 12 (4): 484– 496. doi : 10.1016/j.media.2008.02.002 . PMID 18396441 .  
  10. ↑ Gonzalo, J. (1945, 1950, 1952, 2010, 2023). Dinámica Cerebral , Acceso Abierto . Edición facsímil 2010 del vol. 1 1945, vol. 2 1950 (Madrid: Inst. S. Ramón y Cajal, CSIC), Suplemento I 1952 (Trab. Inst. Cajal Invest. Biol.) y 1ª ed. Suplemento II. Red Temática en Tecnologías de Computación Artificial/Natural (RTNAC) y Universidad de Santiago de Compostela (USC). ISBN 978-84-9887-458-7. Edición en inglés 2023 Brain Dynamics (Vols.1 y 2, Suplementos I y II), Ediciones CSIC, Acceso Abierto .
  11. ↑ Miller LJ, Nielsen DM, Schoen SA, Brett-Green BA (2009). "Perspectivas sobre el trastorno del procesamiento sensorial: un llamado a la investigación traslacional" . Front Integr Neurosci . 3 : 22. doi : 10.3389/neuro.07.022.2009 . PMC 2759332. PMID 19826493 .  
  12. 1 2 Blakeslee, Sandra ; Blakeslee, Matthew. (2007). El cuerpo tiene mente propia . Random House. 440 págs . ISBN  978-1-4000-6469-4.
  13. ↑ Yang F, Kruggel F (2008). "Segmentación automática de los surcos cerebrales humanos". Medical Image Analysis . 12 (4): 442– 451. doi : 10.1016/j.media.2008.01.003 . PMID 18325826 . 
  14. ↑ Seth AK, Dienes Z, Cleeremans A, Overgaard M, Pessoa L (2008). "Medición de la conciencia: relación entre enfoques conductuales y neurofisiológicos" . Trends in Cognitive Sciences . 12 (8): 314– 321. doi : 10.1016/j.tics.2008.04.008 . PMC 2767381. PMID 18606562 .  
  15. 1 2 Lin SY, Burdine RD (2005). "Asimetría cerebral: cambio de izquierda a derecha" . Current Biology . 15 (9): R343– R345. Bibcode : 2005CBio...15.R343L . doi : 10.1016/j.cub.2005.04.026 . PMID 15886094 . 
  16. ↑ Witten IB, Knudsen EI (2005). "Por qué ver es creer: fusionando los mundos auditivo y visual" . Neuron . 48 (3): 489– 496. doi : 10.1016/j.neuron.2005.10.020 . PMID 16269365 . 
  17. ↑ Burr D; Alais D; S. Martinez-Conde (2006). «Capítulo 14 Combinación de información visual y auditiva». Percepción visual: fundamentos de la conciencia: integración multisensorial y percepción de orden superior . Progress in Brain Research. Vol. 155. pp. 243–258 . doi : 10.1016/S0079-6123(06)55014-9 . ISBN   9780444519276. PMID 17027392 . 
  18. ↑ Huddleston WE, Lewis JW, Phinney RE, DeYoe EA (2008). "Mapping Auditory and visual attention-based appear motion share functional parallels" . Perception & Psychophysics . 70 (7): 1207–1216 . doi : 10.3758/PP.70.7.1207 . PMID 18927004 . 
  19. ↑ Jaekl PM; Harris, LR (2007). "Integración temporal auditivo-visual medida por cambios en la ubicación temporal percibida". Neuroscience Letters . 417 (3): 219– 224. CiteSeerX 10.1.1.519.7743 . doi : 10.1016/j.neulet.2007.02.029 . PMID 17428607 . S2CID 7420746 .   
  20. ↑ King, AJ (2005). "Integración multisensorial: estrategias para la sincronización" . Current Biology . 15 (9): R339– R341. Bibcode : 2005CBio...15.R339K . doi : 10.1016/j.cub.2005.04.022 . PMID 15886092 . 
  21. ↑ Bulkin DA, Groh JM (2006). "Ver sonidos: interacciones visuales y auditivas en el cerebro". Current Opinion in Neurobiology . 16 (4): 415– 419. doi : 10.1016/j.conb.2006.06.008 . PMID 16837186. S2CID 11042371 .  
  22. ↑ Alais D, Burr D (2004). "El efecto ventrílocuo resulta de una integración bimodal casi óptima" . Current Biology . 14 (3): 257– 262. Bibcode : 2004CBio...14..257A . doi : 10.1016 / j.cub.2004.01.029 . hdl : 2158/202581 . PMID 14761661. S2CID 3125842 .  
  23. ↑ Samuel AD, Sengupta P (2005). "Integración sensoriomotora: Localización de la locomoción en circuitos neuronales" . Current Biology . 15 (9): R341– R353. Bibcode : 2005CBio...15.R341S . doi : 10.1016/j.cub.2005.04.021 . PMID 15886093 . 
  • www.sensoryinfo.com Archivado el 4 de agosto de 2020 en Wayback Machine
  • Terapia ocupacional para niños - Integración sensorial. Archivado el 8 de julio de 2011 en Wayback Machine.
Lecturas relacionadas
6 articulos
SentidoSentidoLa sensación consiste en la recogida y transducción de señales. Un sentido es un sistema biológico utilizado por un organismo para la sensación , e...Integración multisensorialIntegración multisensorialLa integración multisensorial , también conocida como integración multimodal , es el estudio de cómo la información de las diferentes modalidades s...PropiocepciónPropiocepciónLa propiocepción ( / ˌ p r oʊ p r i . oʊ ˈ s ɛ p ʃ ən , - ə -/ [2] [3] PROH -pree-oh- SEP -shən, -⁠ə- ) es el sentido de auto- movimiento, fuerza y...Visual perceptionVisual perceptionVisual perception is the ability to interpret the surrounding environment through photopic vision (daytime vision), color vision, scotopic vision (...Sistema auditivoSistema auditivoEl sistema auditivo es el sistema sensorial del sentido del oído . Incluye tanto los órganos sensoriales (los oídos) como las partes auditivas del ...Sistema somatosensorialSistema somatosensorialEl tacto es un medio fundamental para recibir información. Esta foto muestra marcas táctiles que identifican las escaleras para personas con discap...