BIOLOGIA SENSORIAL ANIMAL 2017 DEPARTAMENTO DE BIODIVERSIDAD Y BIOLOGIA EXPERIMENTAL. TP #2 Mecanorrecepción en la piel

Transcripción

1 1 BIOLOGIA SENSORIAL ANIMAL 2017 DEPARTAMENTO DE BIODIVERSIDAD Y BIOLOGIA EXPERIMENTAL TP #2 Mecanorrecepción en la piel Medición del campo receptivo de los mecanorreceptores del tacto fino (LTMR, Low threshold mecanoreceptors) sobre la piel. Adaptación en LTMR. Observación corpúsculos Pacini. Lectura de Braille. INTRODUCCIÓN 1. Concepto de campo receptivo y resolución del detalle La ubicación y otras propiedades tales como el tamaño y la forma del estímulo son codificadas por la distribución espacial de la población de receptores activados. Cada receptor dispara potenciales de acción solo cuando la zona próxima a sus terminales es tocada, i.e, cuando el estímulo invade el campo receptivo. Por tanto, el campo receptivo de una neurona sensorial en la sensación somática como en la visual asigna una localización topográfica específica a la información sensorial. En el sistema somatosensorial, el campo receptivo para un mecanorreceptor del tacto es la región de la piel directamente inervada por los terminales de una neurona receptora e incluye el área entera de piel a través de la cual un estímulo táctil puede ser conducido para alcanzar las terminales nerviosas, mientras que el campo receptivo de toda la sensibilidad táctil abarca la totalidad de la superficie corporal. Los campos receptivos de los mecanoceptores de bajo umbral (LTMR) que son los detectores del tacto fino alojados en las capas superficial y profunda de nuestra piel difieren en estructura y forma. Además, todos los LTMR de nuestra piel con independencia de donde se alojen, difieren en su densidad a lo largo del cuerpo afectando la resolución espacial del sistema somatosensorial y determinando que esta no sea uniforme a través del área cuerpo.

2 2 OBJETIVO Explorar el sentido del tacto en humanos, analizando la influencia de la densidad de los campos receptivos de los LTMR en las capas superficial y profunda de la piel. Dicha determinación deberá ser cuantificada y los datos analizados en función de la variabilidad existente entre y dentro de los individuos. PROCEDIMIENTO Esta práctica se realizará con los estudiantes. Se distribuirán de pares. Mientras un alumno actuará como observador, el otro será sujeto experimental. Luego cambian de roles. Test 1. Ubicación del estímulo: El alumno 1 cierra los ojos. Con un marcador de punta fina se tocan diferentes zonas de los dedos, la palma, el antebrazo, la pantorrilla y el cuello. Se pide al sujeto que intente poner la punta del lápiz en el punto tocado por la punta del marcador (donde dejo un punto marcado). Se realizan cinco mediciones en cada una de las cinco zonas. Se mide y anota, en milímetros, la distancia entre el punto que toca el individuo y el del punto marcado previamente con el marcador de punta fina; posteriormente, se obtiene la media y el error stándar de las distancias anotadas, para cada una de las zonas estudiadas, para cada individuo y para el total de los individuos. Se grafica media y E.S. Test 2. Determinación del umbral de dos puntos: El alumno 1 cierra los ojos. En los distintos lugares elegidos: dedos, palma, antebrazo, pantorrilla y cuello se busca cual es la distancia mínima que debe haber entre las dos puntas de un compás, para que el sujeto experimente dos sensaciones táctiles distintas. El estudio se inicia poniendo las dos puntas del compás juntas, luego separándolas por una distancia mayor que la necesaria para la discriminación de dos puntos. Se sigue la prueba disminuyendo paulatinamente la distancia entre las puntas mientras se sigan discriminando ambas puntas. En caso de no poder discernir ambos puntos, se aumentará la distancia hasta establecer la mínima de separación que permita discriminar dos puntos. Se hacen cinco determinaciones de la distancia mínima para la

3 3 discriminación de dos puntos (umbral de dos puntos) en cada una de las cinco zonas; posteriormente, se obtiene la media y el error estándar de las distancias anotadas, para cada una de las zonas estudiadas, para cada individuo y para el total de los individuos. Se grafica la media y el E.S. 2. Dinámica de adaptación de los mecanorreceptores: La duración de una sensación está determinada en parte por la tasa de adaptación de los receptores. Si bien el disparo continuo de una neurona sensorial codifica la intensidad del estímulo, cuando el estímulo persiste por varios minutos sin cambio en posición o amplitud, su intensidad disminuye y la sensación desaparece. Esta disminución se denomina adaptación. Todos los receptores sensoriales se adaptan a la estimulación constante. La adaptación del receptor constituye una base neural importante de la adaptación perceptual en la cual un estímulo constante deja de ser consciente. Los LTMR presentan dos tipos de respuesta de adaptación. Algunos generan una descarga sostenida en presencia de un estímulo continuo mientras que otros disparan rápidamente cuando se presenta un estímulo por primera vez y luego quedan silenciosos en presencia de una estimulación continua (o sea que se adaptan). De esta forma proporcionan información acerca de las cualidades estáticas y dinámicas de un estímulo. Los primeros transmiten información acerca de la presencia de un estímulo mientras que los segundos son eficaces para transmitir cambios en la información que comunica el receptor. Los LTMR involucrados en el tacto fino y las neuronas que les dan origen se clasifican así según el tipo de adaptación en fásicos, o tónicos según si la declinación de su respuesta sea rápida o lenta, respectivamente. Test 3. Medición de la duración de la sensación. El alumno 1 pone su brazo sobre la superficie de la mesa, con las palmas hacia abajo y mantiene los ojos cerrados tratando de no mover el brazo. El observador le pone un pequeño trozo de corcho sobre la cara dorsal del antebrazo. Se pide al sujeto que inicie el conteo del tiempo mediante un cronómetro en el momento en que percibe el estímulo y que lo detenga cuando deja de percibirlo. La medición se repite 6 veces, 3 con un corcho

4 4 liviano y otras 3 con peso. Se obtiene la media y el error estándar de los tiempos registrados, para cada individuo y para el total de los individuos. Se repite el mismo procedimiento en la cara dorsal de la mano. Se grafica la media y el E.S. en un grafico de barras para las latencias según el peso. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Se calcularán las medias y errores estándares de los valores obtenidos en los tres tipos de test para cada individuo y generales (grupales). Se graficarán los resultados grupales obtenidos.

5 5 Presentación de los datos (planilla tipo) para el Test 1 y el Test 2. Tabla de datos: Las mediciones estarán expresadas en mm. Graficar los resultados promedio de ambos tests según la región del cuerpo. Medición Individuo Yema dedo (mm) Palma (mm) Antebrazo (mm) Pantorrilla (mm) Cuello (mm) 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 b 7 b 8 b 9 b 10 b Promedio a Promedio b Promedio General

6 6 Presentación de los datos (planilla tipo) para el Test 3. Tabla de datos: Las mediciones estarán expresadas en seg. Graficar los promedios liviano y pesado para mano y brazo. Medición Peso Individuo Mano (seg) Brazo (seg) 1 Liviano a 2 Liviano a 3 Liviano a 4 Liviano b 5 Liviano b 6 Liviano b 10 Pesado a 11 Pesado a 12 Pesado a 13 Pesado b 14 Pesado b 15 Pesado b Promedio total x zona total a Promedio liviano Promedio pesado b Promedio liviano Promedio pesado.. GENERAL Promedio liviano Promedio pesado

7 7 3. Receptores LTMR de la dermis (corpúsculos de Pacini) a) Observación bajo microscopio: Se observará bajo microscopio óptico cortes histológicos de piel humana. Se identificaran los corpúsculos de Pacini. b) Receptores LTMR de la epidermis (corpúsculos de Meissner & Merkel). Explorando la lectura del idioma Braille. Los alumnos explorarán la delicada mecanorrecepción del tacto fino requerida para leer el idioma Braille. Se propone que identifiquen las letras del alfabeto, para ello una vez identificado el patrón hallado en cada letra individual deberán reconocerlo en la plantilla que contiene todo el alfabeto. Luego deberán comprobar visualmente el porcentaje de errores cometidos y se les propone que intenten escribir una palabra mediante este idioma. MATERIALES (Provistos por la materia) 1. Alumnos 2. Compás con dos puntas 3. Lápiz 4. Marcador fino 5. Regla 6. Corchos 7. Cronómetros 8. Microscopios 9. Preparados histológicos 10. Alfabeto Braille