19.1: Che cos'è un sistema sensoriale?

I sistemi sensoriali rilevano gli stimoli, come le onde luminose e sonore, e li traducono in segnali neurali che possono essere interpretati dal sistema nervoso. Oltre agli stimoli esterni rilevati dai sensi, alcuni sistemi sensoriali rilevano stimoli interni, come i propriocettori nei muscoli e nei tendini che inviano feedback sulla posizione degli arti.

I sistemi sensoriali includono i sistemi visivi, uditivi, gustativi (gusto), olfattivi (odore), somatosensoriali (tocco, dolore, temperatura e propriocezione) e vestibolare (equilibrio, orientamento spaziale).

Tutti i sistemi sensoriali hanno cellule recettoriali specializzate per rilevare un particolare tipo di stimolo. Ad esempio, le cellule ciliate nell'orecchio interno hanno ciglia che si muovono in presenza di onde sonore, mentre i neuroni recettori olfattivi nella cavità nasale hanno recettori che si legano alle molecole odorose.

La presenza di uno stimolo appropriato innesca cambiamenti elettrochimici nel sistema nervoso. Questo stimolo cambia tipicamente il potenziale della membrana di un neurone sensoriale, innescando un potenziale d'azione. Le informazioni vengono quindi trasmesse dall'organo sensoriale al midollo spinale e poi al cervello, o direttamente al cervello (come nel sistema visivo).

I diversi tipi di informazioni sensoriali, chiamate anche modalità, viaggiano in diversi percorsi attraverso il sistema nervoso centrale, ma la maggior parte vengono trasmesse al talamo, una struttura al centro del cervello. Da qui, le informazioni sensoriali vengono in genere inviate ad aree della corteccia cerebrale dedicate all'analisi di modalità specifiche, ad esempio la corteccia visiva primaria o la corteccia uditiva primaria.

Queste aree, a loro volta, inviano informazioni alla corteccia associativa, dove le informazioni sensoriali sono integrate con altri tipi di informazioni per l'analisi di livello superiore. In definitiva, l'elaborazione neurale che si verifica in tutti questi percorsi e reti consente una percezione accurata degli stimoli sensoriali, ad esempio l'identità e la posizione degli oggetti nel mondo visivo o la comprensione del parlato.

- [Narratore] I sistemi sensori sono dei corridoi

del sistema nervoso che permettono agli stimoli

di essere rilevati e percepiti.

Essi sono alla base della maggior parte degli stimoli

visivi, sonori, odorosi, tattili e del gusto,

così come della temperatura e del dolore.

Inoltre alcuni di loro, come il sistema vestibolare,

forniscono dei feedback sulla posizione del corpo.

Tutti i sistemi sensoriali hanno dei recettori,

cellule speciali che rilevano gli stimoli,

così come i fotorecettori negli occhi rilevano la luce.

Gli stimoli innescano dei cambiamenti nelle cellule

recettrici, come l'alterazione del potenziale elettrico

attraverso la membrana, dando vita a un segnale neurale.

Il segnale viene quindi trasmesso lungo le sinapsi,

lungo una serie di neuroni, fino al cervello.

Sia direttamente, come nel sistema visivo,

che attraverso il midollo spinale, come nel sistema

somatosensoriale, che porta le informazioni della pelle.

Anche se il corridoio può variare,

la maggior parte delle informazioni viaggia

fino al talamo del cervello ed è poi inviata

alle regioni della corteccia cerebrale

atte a processare quel particolare tipo di stimolo.

Per esempio gli stimoli visivi, somatosensoriali

e auditivi.

Da qui, vengono inviati dei segnali ad altre aree

della corteccia cerebrale, permettendo l'integrazione

delle informazioni e una maggiore elaborazione dei dati.

Infine, le analisi effettuate dal sistema nervoso

comportano una percezione cosciente dello stimolo.