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Sentidos Especiales
Visión
Permite identificar objetos (tamaño,
forma, color) y movimientos. en
condiciones muy variables de
iluminación.
 Tal es su importancia que
aproximadamente la mitad de la
corteza
cerebral está dedicada al análisis de la
visión.
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Pupila: Apertura por donde llega la
luz.
Iris: Músculo que controla el
tamaño de la pupila
Córnea: Superficie externa, junto
con el cristalino, enfoca la luz que
llega al ojo.
Cristalino: lente controlada por
músculos, permite enfocar la
información recibida sobre la
retina.
Esclerótica: Capa externa fibrosa
que protege el ojo.
Retina: capa donde se recibe
procesa y transmite la información
visual.
Coroides: Capa de vasos
sanguíneos detrás de la retina, le
proporciona oxigeno y nutrientes.
FISIOLOGIA
DEL OJO
La parte más interesante del ojo es la
retina. Recibe la información visual y la
transmite al cerebro, pero previamente
la procesa.
 El tipo de proceso básico que realiza es
la detección de diferencias locales de
intensidad, transmitiendo dichas
diferencias en lugar de los valores
absolutos. Eso facilita la identificación
de objetos en condiciones muy
variables de iluminación.

Funcionamiento de la retina

Mácula:polo posterior,
zona de mayor
agudeza visual.
◦ Fóvea:centro mácula,
R=1mm
Células ganglionares,
conos y bastones.
 Neuronas retina: TX
información como
forma de señales
analógicas.
 Células ganglionares:
TX potenciales de
acción (trenes de
impulsos).

Bastones:
fotorreceptores.L
os más sensibles
a la luz, permiten
visión nocturna.
 Conos:
fotorreceptores.
Menos
abundantes,
sensibles al color.
 Información
recibida por
fotorreceptores
va al nervio
óptico hacia el
cortex visual.

Neurofisiología de la
Visión
Capas de la retina
En la retina hay dos tipos de
receptores: uno para bajos niveles de
iluminación (noche) y otro para
condiciones normales de iluminación
(día).
 La distribución de fotorreceptores es
altamente no uniforme, distinguiéndose
dos zonas especiales:
 Disco óptico o punto ciego: es el punto
de donde parte el nervio óptico, que
envía la información al cerebro, y de
donde también parten los vasos
sanguíneos que alimentan a la propia
retina. No tiene fotorreceptores por lo
que en ese punto no se percibe luz.
 Fóvea: parte central de la retina (de
unos 0.3 mm de diámetro fóvea
central) donde hay una mayor densidad
de receptores.

Arquitectura de la retina
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
Consta de varios tipos de células,
organizadas en capas:
Fotorreceptores: únicas células sensibles
a la luz. cono y bastones a) segmente
externo b) segmento interno c) núcleo d)
cuerpo sináptico
Células bipolares
Células ganglionares: las únicas que
envían información fuera del ojo (sus
axones forman el nervio óptico)
Células horizontales
Células amacrinas.
CAPAS DE LA RETINA
1) Capa pigmentaria:(melanina) impide reflexión de luz en
retina.
2) Conos y Bastones: fotorreceptoras
3) Capa nuclear interna: (somas de conos y bastones).
4) Capa plexiforme externa: ( C.horizontales)señales en
sentido horizontal desde c y b a células bipolares.
5) Capa nuclear interna: soma cels bipolares y amacrinas, las
bipolares comunican vertical entre cono y bastones con
horizontales y ganglionares( sinapsis). Amacrinas horizontal y
vertical comunican entre bipolares y ganglionares.
6) Capa plexiforme interna: prolongaciones horizontales de
amacrinas con axones de bipolares y dendritas de
ganglionares
7) Capa ganglionar: cels ganglionares transmiten señales de
salida por el nervio óptico.
8) Capa de las fibras del nervio óptico.
9) Membrana limitante interna.
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
En la periferia de la retina hay más
bastones y menos conos.
A cada célula ganglionar le
corresponden incluso miles de
fotorreceptores.
Esta zona es por eso más sensible a la
luz, pero tiene peor resolución espacial.
En la fóvea hay mucha mayor densidad
de fotorreceptores, llegando a ser unos
cinco o seis por célula ganglionar,
siendo todos de tipo conos.
En la fóvea hay muy buena resolución
espacial, pero peor sensibilidad a la luz.
La fóvea central solo conos.
Fotoquímica de la visión
Bastones: sustancia sensible– rodopsina.
Cono: sustancia sensible- pigmentos de los
conos o del color.
Rodopsina: proteína escotopsina + pigmento
retinal.
Pigmentos de los conos: proteína fotopsinas +
pigmento retinal.
La absorción de energía lumínica descompone
por foto activación las sustancias sensibles.
Vitamina A en citoplasma de bastones y en
capa pigmentaria de la retina.
Potencial del receptor es por
hiperpolarización, no por despolarización.
Es estimulado por la luz
El fotón de luz activa un electrón en 11 cis retinal de la
rodopsina y se genera metarrodopsina II o rodopsina
activada.
La Metarrodopsina II o rodopsina activada estimula los
cambios eléctricos en los bastones, se escinde finalmente en
escotopsina y todo – trans – retinal.
El todo-trans-retinal en 11-cis-retinal por isomerasa, la 11cis-retinal se recombina con la escotolamina para regenerar
rodopsina, se mantiene estable hasta un nuevo estimulo.
Potencial del receptor es por hiperpolarización ( mayor
negatividad), cuando se estimula aumenta la negatividad
disminuyendo la conductancia del sodio, saca una bomba de
sodio en el seg interno y ya no entran en el seg externo.
La rodopsina activada actúa como enzima que estimula
a la transducina- activa a fosfodiesterasa – activada
hidroliza GMPc destruyéndola.
Esto ocluye los canales del Na. Las moléculas de
monofosfato de guanosina cíclico se liga al canal de Na
inmovilizando en su estado abierto.
1.Conos – Pigmentos receptores de color. Tres pigmentos
sensible con características de absorción de la luz para el
azul (long. de onda 445), verde(535), rojo (570).
La interpretación de la luz por longitudes de onda estimula
uno de estos conos da la sensación de los colores.
Daltonismo rojo-verde: falta conos verdes y rojos y todo
los colores entre esos espectros no distingue.
2.Fóvea de la retina (central) solo conos, células bipolares
y células ganglionares y carece de señales inhibitorias
laterales (al no tener células horizontales) y más velocidad.
3.Glutamato neurotransmisor de los conos y bastones a las
células bipolares
4.La inhibición lateral es un mecanismo que potencia el
contraste para transmitir los patrones visuales para la
precisión de márgenes (células horizontales inhibitorias)
Células bipolares a.despolarizante, exitatoria o positiva ,
b.hiperpolarizante, negativa o inhibitoria (conos y
bastones) o hiperpolarizante(horizontales) para la
transmisión visual hacia el cerebro. Aportan un segundo
mecanismo de inhibicion lateral inibitoria
Células ganglionares
Células W 40% de velocidad lenta
excitación desde los bastones
sensibles a detectar el movimiento
direccional en el campo visual (visión
grosera)
 Células X 55% detalles finos, de la
imagen visual y visión de los colores
 Células Y 5% responden a
modificaciones de la imagen visual
del movimiento instantáneamente así
como de la intensidad lumínica.

La transmisión de los impulsos en las
neuronas de la retina son por
conducción electrotónica (flujo directo
de corriente eléctrica y no por
potenciales de acción)
 La únicas que si transmitirían por
potenciales de acción son las células
ganglionares.

Respuesta encendido apagado de
la célula ganglionar
Las células ganglionares centrales se
activan al ser iluminada la zona central de
su campo receptivo y las ubicadas
lateralmente al punto de luz disminuyen
su actividad , es por inhibición lateral
(encendido-apagado)
 Las células ganglionares laterales
reaccionan al apagarse la luz y de manera
contraria (apagado-encendido).
 Ocurren por las acciones de las células
bipolares despolarizantes e
hiperpolarizantes

Cada célula ganglionar tiene una conexión
sináptica con un conjunto de
fotorreceptores (5-6 en la fóvea, miles en
la periferia de la retina)
 Además cada célula ganglionar está
conectada mediante células horizontales a
un anillo de fotorreceptores que rodean el
conjunto central
 La zona excitada donde esta el punto
luminoso y la zona vecina inhibición lateral
– encendido y lo opuesto en apagado.


Con luz permanente sustancias
fotosensibles s reducen (retinal y
opsinas), el retinal se transforma a vit A
disminuyen la sust fotosens por tanto la
sensibilidad del ojo disminuye (adaptación
a la luz), en la oscuridad aumentan las
sust fotosensibles y aumenta la
sensibilidad (adaptación a la oscuridad), y
progresivamente aumenta

La distribución altamente no uniforme
de fotorreceptores permite combinar un
amplio ángulo de visión con una buena
resolución espacial (local) sin necesitar
un número excesivamente grande de
receptores (y de neuronas para
procesar la información obtenida).
El precio que hay que pagar es que
los ojos deben moverse para
explorar el campo visual.




Las células están organizadas en capas,
estando los fotorreceptores en el fondo de
la retina (la luz tiene que atravesar las
demás capas, que son transparentes).
Existen unos 125 millones de
fotorreceptores. Son de dos tipos:
Bastones: los más sensibles a la luz (unas
1000 veces más sensibles) y los más
abundantes. Son los que permiten la visión
nocturna. Con luz normal se encuentran
saturados por lo que no envían
información.
Conos: menos sensibles a la luz y también
menos abundantes (hay unas 20 veces
menos). Son sensibles al color: hay conos
sensibles al rojo, al verde y al azul.
Campo Receptor
Área
del campo visual
en el que un estímulo
visual afecta la actividad
de esa célula
Se llama campo receptivo de una
célula al área de la retina que cambia
su potencial de membrana al variar su
iluminación.
 El campo receptivo de una célula
bipolar se divide en una zona central y
una zona periférica
 La respuesta de la célula es distinta si
se ilumina su zona central o su zona
periférica:

SEÑAL DE SALIDA DE LA RETINA



Son los potenciales de acción de las células
ganglionares (cuyos axones forman el
nervio óptico).
Tienen un campo receptivo también dividido
en zona central y periférica y con el
mismo comportamiento que tienen las
células bipolares:
No reaccionan o reaccionan muy poco a
variaciones de iluminación que afectan a la
zona central y a la periférica de su campo
receptivo;
Hay células ganglionares ON que se
activan cuando se ilumina sólo el centro
de
su campo receptivo; también hay células
ganglionares OFF que producen la
máxima respuesta cuando su centro
receptivo está en la oscuridad pero no así
su
periferia.
 Es decir, las células ganglionares están
especializadas en detectar
variaciones locales de iluminación.
Responden a diferencias de intensidad
luminosa más que a valores absolutos.

Visión
 Vías:
Genículo – cortical
Extra geniculada:
Colículo superior
Pretectales
Núcleo Geniculado lateral dorsal.
Funciones
Va directo al cortex, desde el tracto
óptico a la corteza cerebral por la
radiación óptica (tracto
geniculocalcarino) función de relvo, 6
capas II, III, V mitad lateral de la retina,
I, IV, VI mitad medial de la retina.
2. Filtra la transmisión hacia la corteza,
recibiendo señales inhibitorias (de la
corteza y zonas reticulares del
mesencéfalo para alzar la información
visual que se deja pasar)
1.
Núcleo Geniculado lateral dorsal.
Funciones
Capas I y II: capas magnocelulares reciben
conexiones desde células ganglionares Y de
la retina (pocas) blanco y negro, de
conducción rápida pero mala cuando es
punto por punto. Visión de profundidad y
movimiento.
2. Capas III y IV: capas parvocelulares
muchas de tamaño pequeño reciben
información de células ganglionares X,
transportan el color información espacial
precisa punto por punto velocidad
moderada.
1.
Visión
 Sistemas
Parvocelular:
◦Forma
◦Color
 Sistema Magnocelular:
◦Visión en profundidad
◦Movimiento
Corteza visual primaria

Áreas de la cisura calcarina del lóbulo
occipital, cara medial de cada corteza
occipital. Las fibras geniculocalcarinas
acaban en la capa IV, procedentes de las
células ganglionares X e Y.
Corteza visual secundaria (áreas
visuales de asociación)

Ocupan las zonas laterales anteriores
superiores de la corteza visual primaria y
se continúan con las caras laterales de la
corteza parietal y occipital


Las columnas neuronales verticales de la
corteza visual primaria constituyen una
unidad funcional donde ese procesa y e
descifra componentes independientes de la
información visual, también descifra si la
imágenes visuales de ambos ojos están en
concordancia entre si (si los puntos de las
dos retinas coinciden y corrige la mirada
direccional de ambos ojos y la distancia de
un objeto) estereopsia.
Se ocupa de los contrastes en la escena
visual para detectar las líneas, los colores y
los bordes verticales u horizontales etc.
CORTEZA SECUNDARIA
Después las vías van desde la corteza
primarias a la secundaria por dos vías:
 1) Vía de la posición, forma y tamaño va
hacia Área temporal media post y a
corteza occipitoparietal, proceden de
células Y.
 2) Vía de los detalles y del color: a
regiones inferior, ventral y medial de las
cortezas temporal y occipital.

Como se ha visto, la retina extrae
información de la imagen recibida, con
millones de unidades (en cada ojo)
trabajando en paralelo.
Esa información extraída se analiza por
el sistema visual central, que incluye
una parte del tálamo denominada
Núcleo Geniculado Lateral, y el córtex
visual, con varias capas especializadas
en diferentes tipos de análisis.

Existe una parte de células
ganglionares que no están unidas al
tálamo (núcleos geniculados laterales)
sino a otras estructuras.
Unas envían información al hipotálamo,
interviniendo en la sincronización de los
ritmos biológicos con el ciclo diario de
luz–oscuridad.
Otras (el 10 % aproximadamente),
unidas al cerebro medio (colículo
superior), intervienen en procesos
motores: control del tamaño de la
pupila y del movimiento de los ojos.
 Esta zona tiene también un mapa del
campo visual retiniano, para poder
dirigir el movimiento de los ojos a una
zona determinada.

Cortex visual
 Estructura
laminar
 Grosor aprox. 2mm
 Corteza visual primaria ( CV1).
Neuronas caracterizadas:
 Extraordinaria precisión de sus
conexiones
 Especialización funcional
 Organización jerárquica
CORTEX VISUAL


Precisión de sus conexiones: cada punto de
la retina se proyecta sobre un área específica
de la corteza. Esto permite una
representación retinotópica, que la
estimulación de una región determinada de la
retina excita neuronas de una región
específica de la corteza visual.
Especialización funcional: neuronas corticales
encargadas de analizar las características de
la imagen se organizan entre si en
hipercolumnas (módulo computacional básico
del CV1)
Destino
Función
Cuerpo geniculado Lat.
Percepción visual
Colículo Superior
Coordinación visuomotora,
Giro de los ojos y cabeza,
bloqueo involunt. de fijación.
Pretectum
Respuestas Pupilares
Sistema optico accesorio
Reflejos optocinéticos
Núcleos supraquiasmáticos
Ritmos circadianos
Núcleo Supraóptico
Regulación neuroendócrina
Núcleo paraventricular
Regulación
neuroendócrina
Vías para el control de los
movimiento oculares
Tronco cerebral
 Pares craneales III, IV, VI
 Fascículo longitudinal medial
 Corteza occipital propaga los impulsos por
los fascículos occipito tectal (región
pretectal)y occipito colicular (coliculo
superior) desde aquí las vías del control
óculo motor hasta los núcleos del tranco
encefálico y luego por los nervios
oculomotores
Movimientos oculares
Mecanismo voluntario (regiones corticales
premotoras)
 Mecanismo involuntario de fijación
(bloquean la mirada) (áreas secundaria de
la corteza occipital por delante de la
corteza visual primaria)
 Temblor continuo, traslación, sacudida son
movimiento involuntarios casi
imperceptibles de los ojos es una función
de los colículos superiores al igual que el
giro de los ojos y de la cabeza

Control autónomo dela acomodación
y de la apertura pupilar




Acomodación enfoque del sistema ocular de
lentes, mediante la contracción o relajación
del músculo ciliar sobre el cristalino
Parasimpático: núcleo Edinger-Westphal f.
preganglioanr- III par-ganglio ciliar, músculo
ciliar y esfínter del iris.
Simpático: hasta intermedio lateral del 1n
torácico-ganglio cervical superior-f.
posganclionares- fibras radiales del iris
(midrasis)
Reflejo pupilar, retina-nervio óptico-núcleo
pretectales-núcleo de Edinger-Westphal
Percepción en Profundidad
 Monocular:
◦Sombras, tamaños, movimiento
relativo, superposición,
perspectiva
 Binocular:
◦Estereopsis