Los receptores de la piel transmiten la sensación de las texturas finas a través de vibraciones
09/10/2013 - E.P.
La investigación tiene implicaciones importantes para el campo de la neuroprótesis, que busca el desarrollo de dispositivos que puedan sustituir a las funciones motoras, sensoriales o cognitivas que pueden estar dañadas por una lesión o enfermedad.
Una nueva investigación del Centro Médico de la Universidad de Chicago, en Estados Unidos, muestra que los seres humanos diferencian entre texturas finas, como la seda o el satén, a través de vibraciones que son recogidas por dos conjuntos separados de receptores nerviosos de la piel y que transmiten al cerebro.
Investigaciones anteriores han demostrado que las texturas gruesas, tales como los puntos de Braille, son codificadas por un conjunto de receptores en la piel llamados nervios aferentes de adaptación lenta de tipo 1 (SA1). La disposición espacial de las respuestas de estos receptores se corresponde con la disposición espacial de las características de la superficie de una textura.
Sin embargo, texturas más naturales son demasiado finas para ser percibidas de esta manera. La nueva investigación, publicada en la edición digital de Proceedings of the National Academy of Sciences, muestra, por primera vez, que otros dos grupos de receptores transmiten información acerca de texturas finas, respondiendo a las vibraciones de alta frecuencia producidas en la piel que se exploran a través de una superficie.
"Las texturas gruesas se reflejan en el patrón espacial de respuestas a una serie de receptores, pero eso es sólo una pequeña parte de la explicación", dijo el autor principal del estudio, Sliman Bensmaia, profesor asistente en el Departamento de Biología de Organismos y Anatomía en la Universidad de Chicago. "La mayor parte de lo que consideramos como texturas naturales están representadas en los patrones temporales de activación de los otros dos grupos de receptores", agregó.
Mientras que las texturas gruesas producen la conocida respuesta de SA1, los aferentes SA1 no se dispararon en absoluto para la mayoría de las texturas más finas. En su lugar, dos conjuntos de aferentes que no han sido previamente implicados en la sensación de la textura, de adaptación rápida (RA) y fibras de Pacini (PC), respondieron en un patrón temporal que siguió a las vibraciones producidas en la piel mediante el escaneo de la superficie.
"Si solamente nos apoyáramos en los aferentes SA1 para la percepción de la textura, no seríamos capaz de discriminar la mayoría de las texturas. No podría diferenciar la seda del satén, o el fieltro y de la pana", puso como ejemplo Bensmaia.
Hasta ahora, se pensaba principalmente que las fibras aferentes de adaptación rápida jugaban un papel en la detección de un objeto cuando se escapaba de la comprensión. Se creía que las fibras aferentes Pacininan detectaban vibraciones como las que se sentían después de golpear con un martillo.
Además de atribuir a estos receptores un nuevo papel en el tacto, el estudio destaca que el tacto emplea dos modos de funcionamiento: uno basado en los patrones espaciales de la activación y el otro en los patrones temporales, y que ambos coexisten e interactúan.
"Lo que hemos demostrado es que los tres conjuntos de fibras aferentes contribuyen a la percepción de la textura", dijo Bensmaia. "De hecho, las señales de las tres poblaciones se integran para culminar en cualquier tipo de percepción táctil", resumió este autor de la investigación.
Investigaciones anteriores han demostrado que las texturas gruesas, tales como los puntos de Braille, son codificadas por un conjunto de receptores en la piel llamados nervios aferentes de adaptación lenta de tipo 1 (SA1). La disposición espacial de las respuestas de estos receptores se corresponde con la disposición espacial de las características de la superficie de una textura.
Sin embargo, texturas más naturales son demasiado finas para ser percibidas de esta manera. La nueva investigación, publicada en la edición digital de Proceedings of the National Academy of Sciences, muestra, por primera vez, que otros dos grupos de receptores transmiten información acerca de texturas finas, respondiendo a las vibraciones de alta frecuencia producidas en la piel que se exploran a través de una superficie.
"Las texturas gruesas se reflejan en el patrón espacial de respuestas a una serie de receptores, pero eso es sólo una pequeña parte de la explicación", dijo el autor principal del estudio, Sliman Bensmaia, profesor asistente en el Departamento de Biología de Organismos y Anatomía en la Universidad de Chicago. "La mayor parte de lo que consideramos como texturas naturales están representadas en los patrones temporales de activación de los otros dos grupos de receptores", agregó.
Mientras que las texturas gruesas producen la conocida respuesta de SA1, los aferentes SA1 no se dispararon en absoluto para la mayoría de las texturas más finas. En su lugar, dos conjuntos de aferentes que no han sido previamente implicados en la sensación de la textura, de adaptación rápida (RA) y fibras de Pacini (PC), respondieron en un patrón temporal que siguió a las vibraciones producidas en la piel mediante el escaneo de la superficie.
"Si solamente nos apoyáramos en los aferentes SA1 para la percepción de la textura, no seríamos capaz de discriminar la mayoría de las texturas. No podría diferenciar la seda del satén, o el fieltro y de la pana", puso como ejemplo Bensmaia.
Hasta ahora, se pensaba principalmente que las fibras aferentes de adaptación rápida jugaban un papel en la detección de un objeto cuando se escapaba de la comprensión. Se creía que las fibras aferentes Pacininan detectaban vibraciones como las que se sentían después de golpear con un martillo.
Además de atribuir a estos receptores un nuevo papel en el tacto, el estudio destaca que el tacto emplea dos modos de funcionamiento: uno basado en los patrones espaciales de la activación y el otro en los patrones temporales, y que ambos coexisten e interactúan.
"Lo que hemos demostrado es que los tres conjuntos de fibras aferentes contribuyen a la percepción de la textura", dijo Bensmaia. "De hecho, las señales de las tres poblaciones se integran para culminar en cualquier tipo de percepción táctil", resumió este autor de la investigación.
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