Transducció Sensorial (Auditiva, Gustativa, Olfactòria) i Control Motor

Transducció Auditiva: El Procés

1. Desplaçament de la membrana basilar.
2. Inclinació dels cilis cap al kinocili.
3. Obertura dels canals iònics dels cilis.
4. Entrada de ions de potassi (K+) i de calci (Ca2+) dins de les cèl·lules.
5. Despolarització de la membrana cel·lular.
6. Alliberament del glutamat (neurotransmissor).
7. Activació del nervi auditiu.

Localització de la Font Sonora en l'Espai Acústic

La localització i el moviment de la font sonora en l’espai acústic es processen diferencialment en funció del pla de la direcció del so:

• Pla Horitzontal: Codificació a partir de senyals binaurals. Permet saber si el so prové de l'esquerra, de la dreta, de davant o de darrere.
• Pla Vertical: Codificació a partir de senyals predominantment monoauraals. Permet identificar si el so prové de dalt, del mig o de baix.

Anàlisi de Característiques Físiques i Perceptives del So

1. Desplaçament de l’extrem més basal de la membrana basilar de la còclea: Un so que provoca aquest efecte té una freqüència alta. Això es deu a la major rigidesa de la membrana en aquesta regió, que ressona amb freqüències altes.
2. Taxa de descàrrega de 480 potencials d'acció per segon: Aquest fenomen implica que el so té una intensitat considerable, ja que la taxa de descàrrega neuronal augmenta amb el volum del so. El fet que aquesta descàrrega sigui específica de les neurones connectades a l’extrem basal indica que la freqüència del so és alta.

Per tant, un so amb aquestes característiques tindria un to agut (freqüència alta) i un volum alt (intensitat significativa), percebent-se com un so intens i penetrant.

Codificació del To (Freqüència)

El to es codifica principalment gràcies a l'organització tonotòpica de la membrana basilar de la còclea. Aquesta membrana presenta una estructura que varia en rigidesa:

• És més rígida i estreta a l’extrem basal (ressona amb freqüències altes).
• És més ampla i flexible a l’extrem apical (ressona amb freqüències baixes).

Aquest patró es manté al llarg de tota la via auditiva, des del nervi auditiu fins a l’escorça auditiva primària, que està organitzada també de forma tonotòpica.

Codificació del Volum (Intensitat Sonora)

El volum es codifica per la taxa de descàrrega de les neurones del nervi auditiu i per la quantitat de cèl·lules ciliades activades. A major intensitat del so, hi ha un desplaçament més gran de la membrana basilar, cosa que genera més potencials d’acció en les neurones auditives. Això incrementa tant la freqüència de descàrrega com el nombre de neurones involucrades en la codificació del so.

Transducció Gustativa

Per activar els receptors del gust, les molècules de les substàncies que degustem s’han de dissoldre a la saliva (molècules hidròfiles). El procés de transducció inclou:

1. Les substàncies dissoltes interaccionen amb els receptors que es troben en els cilis de les cèl·lules receptores.
2. Es genera una despolarització de la cèl·lula receptora.
3. La cèl·lula allibera neurotransmissors (NT), principalment trifosfat d’adenosina (ATP).
4. L'ATP connecta amb neurones bipolars que porten la informació cap al SNC (els seus axons formaran el nervi gustatiu).

Cada cèl·lula conté només un tipus de receptor, tot i que pot respondre a més d’un tipus d’estímuls. Exemple: Si s'aplica una concentració alta de sal a la zona de l'amarg, es pot generar una resposta, tot i que la cèl·lula estigui especialitzada en l'amarg.

Transducció Olfactòria

La unió de la molècula odorífera amb els receptors olfactoris dels cilis (receptors metabotròpics acoblats a proteïna G) activa un sistema de segons missatgers:

1. La proteïna G s’activa i, al seu torn, activa l'enzim adenilciclasa.
2. Això incrementa la concentració d'AMPc (adenosina monofosfat cíclica).
3. L'AMPc obre canals iònics, permetent l'entrada d'ions de càrrega positiva (sodi, calci).
4. Finalment, es produeix una despolarització, augmentant la taxa d’alliberament del neurotransmissor (NT).

Codificació de l'Olor al Bulb Olfactori

La codificació de la identitat d'una olor es basa en un patró d'activació espacial al bulb olfactori:

• Les neurones sensorials olfactòries que expressen el mateix tipus de receptors projecten al mateix glomèrul.
• Cada glomèrul rep informació de milers de neurones sensorials, però amb un únic tipus de receptor.
• Cada molècula olorosa activa una combinació particular de glomèruls.
• La identitat d’una olor es representa per un mapa únic d’activació glomerular (patró de codificació espacial), i cada patró genera una olor diferent.

Organització de la Funció Sensomotora

La funció sensomotora s'organitza en diferents etapes i àrees cerebrals:

• Planificació:
  • Escorça d’associació (Còrtex Prefrontal i Còrtex Parietal Posterior - CCP).
• Programació:
  • Ganglis Basals: Selecció de programes motors. Guarden informació sobre moviments freqüents en forma de programes.
  • Àrea Motora Suplementària (AMS) i Àrea Premotora (APM).
• Execució:
  • M1 (Escorça Motora Primària): Genera les ordres d’execució del moviment i la contracció muscular.

El Paper del Cerebel

El Cerebel té la funció de reajustar els moviments en funció de com s’estan executant. Per tant, la seva funció recau entre les etapes de programació i execució, assegurant la precisió i la coordinació motora.