SENSACIÓN Y SENTIDOS

Basado en: La Ciencia de la VidaDe H.G. WellsJulian Huxley

y G.P. Wells

Por Javier Avila Guzmán UNAM FES Acatlán

Enero de 2012

El organismo humano, como el de todo ser vivo, opera por sensaciones producidas por estímulos nerviosos, si los impulsos nerviosos fueran visibles, tendríamos frente a nosotros un espectáculo de actividad y estremecimientos continuos en escenas de actividad ondulantes. Veríamos una incesante sucesión de impulsos recorriendo los músculos a velocidades vertiginosas, manteniendo a cada músculo tenso y dispuesto a la acción. Pero como ya N. Wiener lo señaló, esta conexión es de doble vía. Por lo que también veríamos otra serie de impulsos incesantes viajando vertiginosamente en dirección opuesta. Antes de adentrarnos en el cerebro, debemos considerar todos estos impulsos que traen sin cesar

informaciones, al cerebro, de todas las regiones del cuerpo.

Efectivamente y similar a una red teléfónica que transporta flujos en dos sentidos, en nuestro cuerpo existe esta doble conexión entre fibras sensitivas, que transportan información del cuerpo al cerebro; y fibras motoras, que llevan impulsos del cerebro hacia los músculos. Ambas fibras unidas forman los nervios de nuestro sistema nervioso, y si bien bien ambas, estructural y funcionalmente son similares, difieren en la dirección en que viajan sus flujos, su origen y destino y por tanto sus significado funcional.

Los órganos de los sentidos, estaciones terminales del sistema

Figura No 1. Una célula nerviosa. Arriba, el cuerpo de la célula situada en el cerebro. Abajo, la fibra nerviosa que inerva dos células musculares

nervioso, son de muy diversas clases y se encuentran distribuidos en todos los tejidos del cuerpo, e informan del estado y condición de cada región. Así, el cerebro (gobierno central) está perfectamente enterado de la posición, estado y movimientos de cada uno de nuestros órganos, tejidos y músculos, y sabe oportunamente si, por ejemplo, hay malestar en el torax por hambre o por indigestión.

A los órganos de los sentidos que dan cuenta del estado interno de nuestro cuerpo (autocepción), se les conoce como órganos internos de los sentidos. También están los otros, más conocidos, que dan cuenta de las circunstancias y estados externos al cuerpo (heterocepción), también llamados órganos externos de los sentidos. Estos últimos, además se subdividen en dos: órganos de la sensación y el gusto (tacto y gusto), que reportan sensaciones muy cercanas a

nuestro cuerpo (de contacto); y, otros como la vista, el oido y el olfato, que reportan lo que ocurre externamente y a distancia. La importancia de éstos últimos además tiene que ver con la capacidad de prevenir un peligro, identificar una dirección o buscar lugares seguros, para lo que están conectados a centros especializados en el cerebro.

Si consideramos uno de los más sencillos órganos de los sentidos de contacto, un pelo,

observaremos que produce, ante la cercanía de un cerillo, un ligero cosquilleo debido al anillo sensitivo que lo conecta a un nervio. Piénsese en la utilidad de los bigotes del ratón o del gato que les ayudan a guiarse en la obscuridad.

Como el pelo se encuentra holgadamente contenido en el interior del folículo piloso, cualquier contacto que le represente movimiento (contacto), produce la exitación del anillo sensitivo y en el acto sale un impulso hacia el sistema nervioso central.

Este impulso, sin embargo, nada dice en concreto, es igual a cualquier otro. Es el cerebro el que tiene que distinguir entre varias clases de sensaciones e interpretar el significado de ese estímulo.

Figura No 2 Cómo sienten nuestros pelos.

¿Cómo lo hace? Si pudiéramos observar todas las fibras sensitivas del cuerpo, veríamos que sólo se distinguen por el área que conectan y por el tipo de fibra nerviosa que las conecta a las células cerebrales que las reciben. Así las sensaciones del folículo piloso llegan a cierta área cerebral que las interpreta como una sensación de tacto, mientras que una fibra sensitiva que viene de la parte sensible del ojo, llegará a una región cerebral que la interpretará como una sensación visual.

Esta condición implica la facilidad con la que se puede engañar al cerebro, por ejemplo: un fuerte golpe o presión en un ojo, nos hace ver estrellitas, una inflamación del nervio auditivo, se interpreta como oír voces, y el colocar las terminales de una pila eléctrica en la lengua que produce una sabor peculiar.

No obstante, la presencia constante de un estímulo, por ejemplo, sobre un pelo, amortigua su sensación, es decir deja de sentirse, ya que por lo general, lo que registran los impulsos nerviosos es un cambio de condición, una condición permanente, deja de producirlos. El cerebro no puede estar reportando permanentemente un estado que no cambia, los informes cerebrales son discretos y sólo informan lo esencial.

Así, el mensaje presupuesto es: todo está tranquilo, mientras no haya un ¡atención! Algo se mueve a la derecha. El movimiento súbito de una araña tiene más atención e importancia para el ojo, que todo el mobiliario que permanece éstatico en la habitación. Lo que interesa a nuestros sentidos es el cambio, los estímulos constantes e invariantes tienen poco efecto ya que no modifican sus impulsos.

Supongamos que, en un día frio entramos en una habitación con calefacción, el repentino aumento de la temperatura afecta a una serie de órganos en nuestra piel que son sensibles al calor, hay una descarga repentina de impulsos y durante algunos minutos nos sentiremos acalorados; pero si la temperatura permanece constante, pronto se disiparán sus efectos y nuestros órganos se adaptarán y sentiremos que la temperatura de la habitación va bajando. Si nuevamente salimos al frio exterior, secederá algo parecido hasta que nos ajustemos y sentiremos que estamos “entrando en calor”.

Este principio se basa en una paradoja fisiológica bien conocida, que consiste en contar con tres recipientes: uno con agua caliente, otro con agua fría y el tercero con agua tibia. Metemos la mano izquierda en el agua caliente y la derecha en la fría y esperamos un minuto. Se producirá el efecto que hemos descrito, sentiremos que la mano izquierda se calienta, mientras la derecha se enfría y pronto la sensación se calma. Ahora sumergimos ambas en el agua templada, la izquierda la sentirá fresca y empezará a enfríarse, la derecha la

sentirá caliente y empezará a calentarse, así el mismo recipiente enfría una y simultáneamente calienta otra. Nuestra piel no aprecia la temperatura sino los cambios que se dan en ésta. Pero nuestras sensaciones de calor o frío no se reducen unicamente a temperaturas cambiantes y podemos sentir calor o frío extremos aún cuando la temperatura permanezca constante, aunque en realidad estas sensaciones no se deben a la acción de nuestros órganos sensoriales.

En un día muy caluroso, sentimos la humedad de la transpiración, debido a la expansión de nuestros vasos sanguíneos y la consiguiente aceleración de nuestra circulación en la piel; de igual modo, en un día frío, sentimos temblores y escalofrío; y un día de larga exposición a un sol quemante, nos producirá una leve sensación de dolor en la piel debido a la acción de los rayos ultravioleta; pero ninguna de estas impresiones son producto de los órganos sensibles a la temperatura, que no intervienen si la temperatura se mantiene constante.

Lo mismo ocurre con los demás sentidos. Cuando volamos en un avión o helicóptero, después de cierto rato nos acostumbramos al ruido continuo del motor. Normalmente no sentimos el contacto de nuestra ropa, salvo que una etiqueta o un pliege nos moleste. Hasta nuestros ojos entran en esta lógica general, las imágenes de objetos estáticos hacen poca impresión mientras que, los que se mueven, llaman nuestra atención y los vemos con mayor exactitud. Aún cuando creemos que estamos mirando fijamente un objeto, nuestros ojos no están quietos en absoluto, tiemblan y se mueven rápida y constantemente, con objeto de lograr que la imagen sea lo más nítida posible. Pero revisemos con máyor detalle a cada uno de estos órganos de los sentidos.

Dolor, temperatura y tacto.

Nuestra piel es suceptible de experimentar diversas clases de sensaciones como la temperatura (frío o calor), dolor y tacto. Cada una corresponde a diferentes órganos sensitivos. Si recorriéramos la piel con la punta de un alfiler caliente, veríamos que el calor sólo se siente en determinados puntos, y así como hay zonas sensibles al calor y otras no, también sucedería lo mismo con un alfiler frío, la sensación de frío queda restringida a determinadas áreas. Las zonas sensibles a calor y frío no corrresponden, por lo que hay órganos que sólo son sensibles al calor y otros sólo al frío, son de clases distintas. De modo parecido, opera el sentido de tacto que presenta otra distribución diferente; mientras que la sensación de dolor no está restringida a algunas zonas, sino que está presente en toda nuestra piel.

Se podría argumentar que hay diferentes clases de dolores, pero tendríamos que concluir que, con frecuencia, lo que percibimos no son simples sensaciones, sino complejos de sensaciones, es decir que dependen de la intensidad y

magnitud del estímulo. Una fuente de calor focalizada, por ejemplo un cerillo, produce una sensación simple e identificable, pero un baño con agua extremadamente caliente o fría, no sólo afecta a los órganos específicos de calor o frío, sino a ambos, por lo que el conjunto de sensaciones sensibles que percibimos se torna complejo, eso mismo pasa con el dolor, cuando lo que lo produce afecta, simultáneamente a diferentes tipos de órganos sensoriales.

Una cortada produce en general un dolor puro, pero la inflamación por una quemadura de piel produce

un ardor difuso, ya que se debe a la excitación simultánea de órganos del dolor y del calor, o el hecho de que un dolor sea palpitante (punzante), significa que los órganos sensoriales están implicados en cambios de la presión arterial o de impulsos cardíacos.

En particular, las sensaciones del tacto involucran con frecuencia la participación de diversos órganos sensitivos donde intervienen sensaciones de presión y movimiento. Nuestros músculos, tendones y coyunturas están abundantemente provistos de órganos sensitivos, principalmente sensibles a la presión e informan al sistema nervioso central (SNC) sobre la posición y movimiento de los miembros. Estos órganos participan también en la apreciación de las formas y texturas de los objetos.

Si extendemos nuestros dedos sobre la superficie de una mesa con los ojos cerrados, la impresión de una superficie liza y dura depende principalmente de los impulsos sensoriales de estructuras profundas del tacto. Conocemos que es dura, porque podemos presionarla sin deformarla y sabemos que es plana porque podemos deslizar nuestos dedos por ella, sin sentir obstáculo o cambio de forma.

Figura No 3. Cuatro tipos de órganos del tacto. A, responde a los cambios de temperatura; B y C, a la presión de un contacto, y D, al dolor. Obsérvese la relativa sencillez de este último.

La presión sobre la superficie, se debe a órganos situados en el tejido conjuntivo del interior de los dedos; y, el del movimiento a los órganos de los músculos interesados, situados ya no en los dedos, sino en los brazos y en el hombro.

De este modo, aún sensaciones simples del tacto, resultan producidas por varios órganos de diferente clase, cuya sensaciones llegan unidas al sistema nervioso central y quedan interpretadas como una sola.

Las sensaciones táctiles son sencillas, las de otros órganos son más complicadas, ya que además de fibras nerviosas, tienen células especializadas. Hay una particularmente importante: el dolor. El dolor es mucho más importante para nuestro organismo que la mayoría de sensaciones, porque representa gravedad o peligro inminente. Es una señal de alarma y su importancia queda evidenciada porque anátomicamente, a diferencia de los órganos de calor, frío y tacto, que están confinados a ciertas zonas de la piel, la malla del dolor se extendiende por toda la superficie del cuerpo.

Autocepción o sensación interna.

Es ocasión de revisar las sensaciones que se producen en nuestras vísceras torácicas y abdominales, que no consideramos por ser autónomas. Cada órgano tiene zonas sensibles partículares que corresponden a áreas específicas del sistema nervioso. Por ejemplo: la boca está gobernada por un área central en el cerebro, masticación y deglución son resultado de impulsos venidos del cerebelo. La boca es muy sensible a sabores, temperatura y consistencia de los alimentos, pero en cuanto el bocado es deglutido pasa a procesos mecánicos y automáticos –el esófago que por medio de movimientos autónomos lo conduce al estómago- lo que queda fuera de nuestro alcance perceptivo.

Siempre que un órgano abdominal envía un intenso mensaje sensorio al control central, quiere decir que algo importante está pasando y requiere de la intervención del cerebro. Aún hoy, poco sabemos de las diferentes sensaciones viscerales y de los órganos sensitivos que las producen. Sabemos que su disposición es muy diferente, por ejemplo, a la de los órganos de la piel y, parece corrresponder a la independencia relativa de cada víscera. Los cirujanos han descubierto, por ejemplo, que se puede cortar un segmento del intestino sin producir ninguna sensación dolorosa, pero en cambio, una fuerte contracción o distención de las paredes intestinales puede producir dolores atroces e insoportables. Sin embargo, no todos los impulsos sensitivos viscerales son de dolor o de angustia.

Así como impulsos motores no son enviados en el momento preciso en que se desea la contracción, ya que son en realidad impulsos continuos que mantienen al

músculo capaz y dispuesto; de modo similar ocurre con el gobierno central, que recibe informes contínuos del estado de pecho y abdomen, que le dicen ya sea que todo está bien, o que hay una sensación de malestar que puede producir serios problemas. Hay sensaciones que aún se conocen de manera imperfecta: vigor, apetito, malestar, inquietud, cansancio, depresión, etc., están asociados a estados sensibles; algunos de ellos pueden provenír de impulsos de nuestras vísceras, lo que si sabemos es que esto influye mucho sobre nuestra mente. Cuando el estómago está vacío, el cerebro se inquieta, incluso antes de sentir hambre, y cuando el estómago está lleno, se torna indolente y perezoso. Por otra parte, estas sensaciones pueden no provenir de impulsos sensitivos sino, por ejemplo: de alteraciones en el estado químico de las células nerviosas, o a las formas de cómo circula la sangre y se distribuye más en el vientre que en el cerebro, o incluso, de la composición misma de la sangre, aún hoy se considera a estas sensaciones como vagas y muy poco definidas.

Olfato y gusto.

Olfato y gusto son sentidos químicos, es decir que sus exitadores no son fisicos como luz o temperatura, sino substancias químicas que actúan de acuerdo a su estructura molecular. En la especie humana, el olfato tiene un desarrollo precario y es casi totalmente anulado por la vista y el oído, a diferencia de los mamíferos inferiores donde el olfato es muchísimo más agudo. Para un perro, el olfato es fundamental. Los hombres identificamos a los otros por su imagen o su voz, el perro por su olor. Un perro debe tener en su cerebro un amplísimo fichero de olores. Los mecanismos tanto de gusto como de olfato, son básicamente los mismos.

Son células sensibles a determinadas substancias y, ante su presencia envían impulsos al cerebro. En ambos casos, las substancias deben ser solubles en agua para obrar con eficacia. Así, por ejemplo, una débil tintura de quinina, tiene un sabor muy fuerte, en cambio, un grano de polvo de quinina que se disuelve muy lentamente en la saliva, tiene un sabor apenas perceptible. De igual forma, las substancias olorosas han de disolverse en la humedad de la membrana de las

fosas nasales para producir una sensación de olor.

Las fosas nasales conducen el aire por cavidades triangulares, hasta unos huesecillos en forma de laberinto en

Figura No 4. Tres células de la membrana sensible de la nariz. Dos de ellas células olfativas . La tercera sirve de soporte.

espiral. Las células sensibles a los olores, están ubicadas y protegidas en la parte superior, en una atmósfera relativamente tranquila. Así las moléculas olorosas llegan en difusión a estas zonas. No obstante cuando estamos interesados en percibir un aroma en especial, al inspirar violentamente, dilatamos las fosas nasales y modificamos la disposición del laberinto, llevando la brisa directamente a las zonas sensibles.

Por su parte, el sentido del gusto está conformado por amontonamientos de células sensibles en forma de huevo, distribuidas en la superficie de lengua y paladar. En el proceso de saborear, la participación de las papilas gustativas es muy limitado. Sólo hay cuatro clases de sensaciones puras: dulce, agrio, amargo y salado. Cada célula del gusto está especializada en uno de estos cuatro sabores, por lo que las variadas sensaciones de sabor, están compuestas por las combinaciones de estos cuatro sabores básicos aunque también por otra clase de

estímulos.

Por ejemplo, la diferencia de sabor entre el carnero y el jamón, se aprecian por el olfato y no por el gusto. Es la dilución de moléculas olfativas en la parte alta del paladar y nariz las que producen sutiles distinciones generalmente atribuidas al sabor. Un hombre que, por ejemplo, cierre los ojos y se ponga tapones en la nariz, dificilmente distinguirá entre un pedazo de manzana o de cebolla en la boca.

Además, hay substancias que estimulan células sensibles de otros sentidos. Así la mostaza estimula los órganos de calor; la menta

los del frío y, algunas otras producen un delicioso cosquilleo que no es más que un tipo de dolor muy débil.

El oído.

Los órganos antes descriptos, perciben estímulos que afectan a la substancia viva. Producen estímulos a través de la irritabilidad por medios mecánicos o químicos, sobre el tacto o el gusto. El oído es un órgano más complicado. El sonido consiste en pulsaciones rítmicas de aire y no hay prueba de que estas pulsaciones afecten al protoplasma vivo.

Sabemos que el estímulo que excita a las células auditivas, no es sonoro sino de tacto, ya que cada vez que las pulsaciones sonoras excitan al oído, hay un contacto de células sensitivas. En esto estriba la maravillosa sencillez del oído,

Figura No 5. Una papila gustativa de la lengua

que es una extensión de las facultades de la materia viva. Un gusano puede sentir y gustar, pero no cuenta con una estructura que convierta las ondas sonoras en estímulos capaces de excitar al protoplasma, y por tanto, ignora el mundo del sonido.

El órgano del oído consta de tres partes: oído externo (visible); oído medio (tímpano); y el oído interno. El oído interno es el verdadero órgano sensitivo, pues es ahí donde las vibraciones ocasionan la excitación de las células sensibles y se inicia el impulso nervioso.

El oído externo y medio recogen las vibraciones sonoras y las transportan al oído interno, órgano sensible que está seguro y protegido incrustado en el hueso del cráneo. Muchos mamíferos cuentan con orejas en forma de trompetas que pueden mover y dirigir al lugar del que proviene el sonido para oír mejor. En el hombre, este aparato amplificador está muy poco desarrollado, sólo contamos con una simple oreja fija que sólo unos cuantos son capaces de mover.

Así, aunque el hombre es capaz de distinguir sonidos que abarcan una amplia gama, tiene menos capacidad de percibir sonidos débiles que un perro o un caballo, y no puede hacerse una idea tan precisa de la dirección de la que viene. Cerilla y bello filtran y protegen, al igual que en la nariz a las células sensibles.

Figura No 6. Secciones del oído humano.

El oído medio es una estecha cámara llena de aire y en contacto con la boca, por medio de la Trompa de Eustaquio, es la encargada de nivelar la presión interna del oído medio, con la presión exterior permitiendo eventualmente el paso del aire (bostezo para aliviar la presión). La estructura del oído medio es ósea excepto por el tímpano y las membranas más finas de la ventana redonda y ventana oval. Entre el tímpano y estas membranas se encuentran los

tres huesesillos llamados: martillo, yunque y estribo. Las ondas sonoras externas golpean el tímpano y si vibración es transmitida por los huesecillos a la ventana oval. La articulación de estos diminutos huesos es flexible, ya que si se da un choque violento (un golpe en el oído), se desarticulan para que la vibración del golpe no llegue a las partes profundas, más delicadas. El oído interno está ocupado por un fluido acuoso y la dispersión de ondas sonoras se da de manera distinta a la aérea. Los huesecillos reducen la amplitud de la vibración y la concentran en la ventana oval (de tan sólo un tamaño del 5% del tímpano) pero simultáneamente la hacen más fuerte y potente para hacerla llegar al medio acuoso que vibra por efecto de estas ondas. La vibración acuosa llega a un tubo alargado y espiral en forma de caracol en cuyo interior se encuentran las células sensibles.

Las terminales sensibles, en su cara superior aparecen como pelos rígidos que montados sobre una membrana flexible que sube y baja, son tocados por un

anaquel rígido que las excita y es en este contacto donde se produce el impulso que será enviado al cerebro por células sensitivas a través de fibras nerviosas.

Figura No 8. Conformación de las

células sensibles del oído.

Figura No 7. Corte trasversal del caracol incrustado en el hueso.

Actualmente se supone que el método que se usa para distinguir sonidos de diferentes tonos, se debe a que el diámetro del caracol va disminuyendo en la medida en que se va acercando al final de la espiral y, así mismo, la membrana elástica sobre la que descansan las células sensibles. De este modo, si la vibración de un cuerpo elástico depende de su tamaño, las diferentes partes de la membrana son sensibles sólo a ciertas frecuencias, es decir que cada parte está finada en diferente tono. Consecuentemente, las vibraciones acuosas que llegan al oído interno, sólo afectan a ciertas partes de la membrana y sólo sacuden a células que tienen esa longitud de onda, es decir que están afinadas en ese mismo tono.

Se puede concluir que las células auditivas no son sensibles al sonido en sí, sino al contacto que produce su vibración. Las fibras nerviosas van del oído al cerebro y es en éste, donde se interpretan como notas de tonalidades diferentes según sean las fibras nerviosas por las que lleguen. También ahí, en el cerebro, es donde se combinan las sensaciones producidas por notas simultáneas, formando la sensación de un coro que según sea agradable, excitante, discordante, adquirirá un significado emotivo, emocional.

La vista.

Si bien, hemos señalado que, en sentidos como el oído y el olfato, los seres humanos no somos tan sensibles como otros mamíferos superiores; en el caso de la vista es lo contrario. La vista humana, sólo compartida con algunos monos y simios, nos permite ver con mucha mayor claridad que el resto de las especies, con la sólo excepción de algunas aves. (video 00.00 4.13)

La estructura del ojo se parece mucho a una cámara fotográfica; en ella podemos distinguir dos partes: una pantalla sensible colocada al fondo, llamada retina y, un sistema de lentes que proyectan en ella, las imágenes del mundo

Figura No 9. Corte del globo ocular, con sus partes esenciales

exterior. Es de hecho la retina, donde los rayos luminosos forman las imágenes sobre las células sensibles que generan los impulsos nerviosos que irán al cerebro. El globo ocular está obscurecido para operar como caja negra y evitar la refracción o dispersión de la luz. Mientras que las partes anteriores son transparentes (juego de lentes) y abultados hacia el frente forman la córnea y atrás de ella una capa biconvexa también transparentes, llamada cristalino.

El iris del ojo opera como un diafragma que, cuando hay poca luz se abre y cuando hay mucha se cierra, ya que el exceso de luminosidad interna puede dañar la sensibilidad del ojo de manera temporal o permanente; pero además, con esta operación mejora la imagen evitando distorciones tanto en las líneas

como en el color.

La lente divide al ojo en dos cavidades una de humor acuoso y otra con una especie de gelatina llamada humor vítreo. El humor acuoso es segregado constantemente por el lagrimal y mantiene alimentada, oxigenada y húmeda la córnea, limpiándola de residuos.

Así, córnea y cristalino concentran luz e imagen en la retina, siendo esta la función fundamental de la córnea, en tanto que el cristalino es elástico y su nivel graduable de convexibidad permite enfocar objetos a diferentes distancias. Aunque con cierta frecuencia los músculos del cristalino no ajustan

con propiedad, produciendo miopía, presbícia o astigmatismo, deficiencias que fácilmente se pueden corregir con un par de gafas.

Las células sensibles de la retina son de dos tipos: bastones y conos. Cada uno tiene en su extremo una estructura estriada –más larga y delgada en los bastones que en los conos- que es la sede de la excitación y que termina, en ambos casos, en una larga fibra nerviosa, en el otro extremo.

Antes se creía que estas células eran las directamente sensibles a la luz, hoy sabemos que la luz opera sobre ellas de una manera muy curiosa y peculiar. La substancia intercelular de la retina contiene substancias químicas que la luz

Figura No 10. Por qué moqueamos al llorar. Aquí vemos la glándula que produce el fluido lacrimal y el conducto por el que este fluido desemboca en la nariz.

descompone de manera parecida a como lo hace con los compuestos de plata de una placa fotográfica. Las substancias derivadas de esta

descomposición son las que estimulan a estas células.

De este modo, los bastones y conos no son sensibles a la luz, son órganos químicos iguales al gusto o al olfato. Así como el sonido se convierte en contactos, la luz se convierte en estímulos químicos en el ojo y de este modo el cerebro los interpreta como formas y colores.

Hemos dicho que gran variedad de sensaciones del tacto son en realidad el resultado de dos clases elementales de sensaciones (presión y movimiento), lo mismo sucede con las sensaciones cromáticas. Se puede producir la sensación de cualquier color mezclando adecuadamente tres tipos de longitud de onda de los haces luminosos. Probablemente hay en la retina tres substancias sensibles a las longitudes de onda de los tres colores básicos: rojo, verde y violeta. El proceso de combinación de estas tres sensaciones elementales formar colores compuestos: amarillo, café, azul; en el cerebro de manera análoga a como los sonidos forman un coro.

Las células de la retina contactan con el cerebro mediante fibras nerviosas (nervio óptico), y conviene revisar un hecho curioso sobre la disposición anatómica de estas fibras. Podríamos suponer que, de manera ánaloga a como funcionan otros órganos de los sentidos, que los extremos sensibles de conos y bastones deberían estar orientados en dirección a la luz que los exita, y las fibras nerviosas en la dirección opuesta, pero en este caso, sucede exactamente lo contrario.

Los extremos sensibles y estriados de las células de la retina están orientados hacia la pared interior del globo ocular y las fibras nerviosas forman una cortina que se interpone entre éstas y la luz, por lo que es lógico que nublen las imágenes que llegan a la retina, y así sucede en la mayor parte de la retina. Pero en los ojos de hombres y simios, esta cortina queda modificada cerca del centro de la parte posterior del globo ocular, en una zona llamada mancha amarilla, que es el punto de visión exacta y en la que radica la supremacía de la vista humana por encima de la de cualquier otro mamífero. En esta zona, la cortina nerviosa queda reducida

Figura No 11. Un bastón (arriba) y un cono (abajo) de la retina. El extremo sensible es el de la derecha.

a una sexta parte de su grosor normal; de modo que es transparente y la imagen queda velada de manera imperceptible.

En esta zona amarilla, las células sensibles se encuentran muy juntas y apretadas a fin de que la imagen quede definida con su máxima resolución. Además, de que en este punto amarillo no hay vasos sanguíneos. De esta zona es de donde parten juntas las fibras nerviosas a una región especializada del cerebro y su enervación concentra la tercera parte de todas las fibras sensibles de la retina y del nervio óptico. Sólo es posible ver algo con claridad cuando su imagen queda enfocada sobre esta zona de la mancha amarilla. En otras especies no es así, por lo que, es lógico suponer, que animales como el perro, el gallo o el caballo no ven los objetos con la misma precisión que nosotros.

Cerca de la mancha amarilla, se encuentra el punto del que parte el nervio óptico, así que todas las fibras sensibles convergen en este punto, este es el llamado punto ciego pues en él no hay ninguna célula sensible y por tanto no puede apreciar ninguna imagen.

Finalmente, las células visuales de la retina son muy sensibles a la falta de oxígeno, y pierden su función cuando carecen de éste, aunque sea por segundos. A esto se debe la ceguera momentánea que experimentan los pilotos después de un caída en picada, que retira la sangre de la cabeza y la concentra en las piernas, por efecto de la aceleración.

Hay un contraste muy notable entre el proceso mental que sigue la audición al que se da en la visión. Ya hemos visto que la parte del caracol estimulada

Figura No 12. El punto ciego del ojo. Si cerrando el ojo izquierdo se mira fijamente con el derecho a la cruz, sosteniendo la figura a medio metro de los ojos, y después se va acercando a la cara, llegará un momento en que deje de verse el círculo, porque su imagen está en el punto ciego de la retina.

depende de la frecuencia del sonido captado, el oído percibe las cualidades de un sonido, aunque la idea que nos hacemos de la dirección de la que proviene, suele ser vaga, basada en su intensidad o en el oído que la oye primero. A diferencia en la vista, la parte de la retina estimulada por un objeto, depende de la posición de éste. El ojo es un órgano especializado en determinar las propiedades espaciales de los objetos, su posición, forma y movimiento.

El cerebro trabaja incesantemente con la información recibida por los ojos, por medio de asociaciones inconscientes con experiencias anteriores. Al juzgar la solidez y forma tridimensional de los objetos, confiamos por completo en su forma y sombreado y en asociaciones de éste con experiencias derivadas del sentido del tacto. Pero en realidad es una mera apreciación, como lo demuestran los errores que cometen, tanto el aparato óptico como los centros visuales del cerebro frente a ilusiones ópticas comunes.

Figura No 13. Ilusiones ópticas debidas a errores de apreciación de los centros visuales de nuestro cerebro.

1. Las cuatro líneas horizontales son rectas y paralelas. 2. Las zonas sombreadas tienen la misma altura.3. Las líneas transversales son rectas, no quebradas.4. Las dos partes de la línea horizontal son iguales.

Lo característico de la vista humana es la precisión de la información espacial que puede registrar. Un ratón, por su olfato puede enterarse de la presencia del gato; por sus oídos, saber si se mueve y aproximadamente donde está, pero, por sus ojos, sabe exactamente donde está, lo que después de todo es lo que más le interesa.

Posición y movimiento.

Las sensaciones de posición y movimiento dependen de los músculos, tendones y articulaciones que están dotados, hemos dicho, de diminutos órganos sensitivos, por medio de los cuales sabemos de las posiciones y movimientos de las partes de nuestro cuerpo. Si cerráramos los ojos y pedimos a alguien que manipule nuestros brazos y manos, no tendremos dificultad en saber la posición en las que los coloca, gracias a estos pequeños órganos. El sistema nervioso central está recibiendo continuamente estos impulsos los que intervienen de manera muy importante en el gobierno de nuestros movimientos.

Si el cerebro (como gobierno central), quiere colocar la mano derecha en cierta posición, los músculos requeridos y las instrucciones dependerán de la posición inicial en la que se encuentre nuestra mano derecha. En enfermedades como la ataxia locomotriz, donde dejan de funcionar los nervios sensitivos de las piernas, aunque siguen funcionando los nervios motores, el paciente tendrá que mirarse las piernas para saber que tiene que hacer, como moverse y, por lo general, tenderá a exagerar la intensidad de sus movimientos. Cuando está avanzada la enfermedad y también los nervios motores empiezan a estar afectados, los movimientos se vuelven incontrolables y se hace imposible la marcha o cualquier movimiento útil.

Equilibrio.

Además de estos órganos, hay otro grupo muy delicado y especializado en el cerebro que nos indica la posición y movimiento del cuerpo en su conjunto. En el laberinto del oído interno, como hemos visto, hay un saco vacío incrustado en el hueso, que no sólo recibe sonidos, sino que además está dotado de canales semicirculares, con tres tubos arqueados, que salen del vestíbulo y vuelven a éste, después de hacer un semicírculo. Se trata de uno recto y de dos perpendiculares que tienen, en un extremo, un ligero abultamiento o ampolla, ahí están situadas las células sensibles con largas protuberancias en forma de pestañas que penetran en la cavidad del canal y se prolongan, por debajo, en fibras nerviosas.

Supongamos que movemos repentinamente la cabeza de manera horizontal, por ejemplo al mirar por encima del hombro, sabemos que los canales están llenos de un líquido (humor o linfa), que al moverse bruscamente, por la inercia del

fluido, retrasa el movimiento del laberinto, habrá por tanto, una leve circulación de fluido y una inclinación de las pestañas sensibles en la ampolla. Este cimbreo estimula a las células que, enviarán impulsos nerviosos a los que el cerebro interpreta como sensación de movimiento horizontal.

Como los tres canales están situados en planos que se cortan a escuadra y corrresponden a las tres dimensiones del espacio, cualquier movimiento producirá

una circulación en el flujo del fluido, en uno o más canales produciendo una excitación en las células sensibles (pestañas) y comparando la fuerza de estas perturbaciones en cada canal, es que el cerebro puede apreciar la dirección e intensidad del movimiento. Sin esta información, nos veríamos desorientados al tratar de caminar o correr. A esto le llamos equilibrio.

El funcionamiento de este aparato depende de la inercia del fluido que llena los canales, por lo que no aprecia el movimiento uniforme, sino sus aceleraciones, cambios o enfrenones. Si fueramos en un tren, con las cortinas cerradas y a velocidad constante, no percibimos el movimiento, pero cuando el tren aminora o acelera su marcha, sentimos con toda precisión sus cambios de velocidad. Esto es facil de demostrar: si por ejemplo, bailando, giramos rápidamente sobre las puntas de los pies de manera constante, al principio sentiremos la sensación del giro, pero poco después ya no, y si nos detenemos bruscamente, la inercia del fluido en el laberinto, tenderá a continuar en giro, y al cimbrar las pestañas en la dirección opuesta, tendremos la sensación de que giramos en la dirección contraria al movimiento realizado. A esto le llamamos vértigo o mareo. Así, hay informaciones falsas que transmite el laberinto al cerebro, cuando el primero es sobreexcitado lo cual, a veces, es divertido, pero también a veces perturbador de nuestro sentido del equilibrio.

Hay además en el oído, órganos encargados de señalarle al cerebro la inclinación de la cabeza. En las paredes del vestíbulo hay dos grupos de células sensibles, uno en un plano vertical y, otro en el horizontal, parecidas a las células sensitivas de las ampollas, pero entre sus pestañas, hay terroncitos de carbonato

Figura No 14. El laberinto del oído interno. A la izquierda, el caracol; a la derecha, los

canales semicirculares.

de calcio, llamados “otolitos” que presionan a las células en un sentido o en otro, informando al cerebro de la inclinación de la cabeza con respecto a la vertical. A primera vista parece muy heterogénea la constitución del oído interno al contener órganos tan distintos como el caracol, los canales semicirculares y los órganos sensibles del vestíbulo que, como hemos visto, aprecian cosas tan distintas como sonido y posición. Pero tienen algo en común, hemos visto como las células del caracol no son sensibles al sonido como tal, sino a una forma de tacto producida por éste. Del mismo modo, las células de los canales semicirculares y las del vestíbulo son sensibles al tacto y son excitadas cuando nos movemos o cambiamos de posición.

El oído interno es pues un complejo de varios artificios anatómicos ingeniosos para estimular células de tacto. El tacto y las reacciones químicas de calor, frio y dolor, son las sensaciones primarias de todas nuestras percepciones del mundo exterior. Igualmente la vista y el oído se basan en éstas y sus impresiones son elaboradas por el cerebro que las recibe.

Sistema nervioso y cerebro

Ahora ya estamos en condiciones de exponer ideas generales sobre ciertos comportamientos de cuerpos animales y humanos en los que, como vimos, órganos sensitivos y mecanismos motores son correlativos. Sentimos algo y actuamos en consecuencia.

Es común comparar entre dos tipos de comportamientos: uno en el que sentimos algo y actuamos en consecuencia, por ejemplo retirar la mano cuando tocamos un objeto caliente, lo cual hacemos con mucha rapidez, incluso antes de que el cerebro perciba dolor o de que nuestra mente se entere; a esta le llamamos acción refleja o reflejo. Es totalmente automática e independiente de nuestra mente. Pero hay otro tipo de acciones que no parecen tan automáticas, en las que intervienen aspectos de la memoria y del conocimiento. Sí oímos el llamado a comer, nuestro organismo hace ciertos preparativos para la comida, si oímos el himno nacional, nos ponemos de pie, etc., a esto le llamamos respuestas adquiridas.

La conducta de los animales superiores tienen este doble carácter, sus respuestas pueden corresponder a un sistema heredado y automático de reflejos, o puede obedecer en mayor o menor medida a respuestas adquiridas. Esta dualidad se refleja en nuestra anatomía, pues los dos sistemas de respuesta tienen distintas sedes.

Podemos observar que la mayor cantidad de la cavidad craneana está ocupada por el cerebro, una grieta vertical divide a esta masa en dos mitades o hemisferios. Los hemisferios son la sede de la mente, es en ellos donde se realiza la memoria y las asociaciones que sostienen las respuestas adquiridas. El resto del sistema nervioso central (SNC), la médula espinal y el cerebelo intervienen sólo en los actos reflejos o automáticos. Sólo las actividades que involucran mente y cerebro afectan al

conocimiento.

Extirpando, por ejemplo, el cerebro de una rana, pero conservando, médula y cerebelo, la rana respirará y comerá, se sentará en su postura habitual y si se le pincha, saltará; colocada en el agua, nadará, con su vista evitará obstáculos y buscará una isla o un madero flotante donde se sentará segura. Un perro sin cerebro hará aproximadamente lo mismo; respirará, comerá, caminará y dormirá, pero no mostrará ningún tipo de fenómeno psíquico, mentalmente estará muerto. Cesarán todas las insinuaciones y expresiones de sentimientos. Si se le da de comer en la boca, masticará y comerá pero nunca dará muestras de apetito o hambre, aún cuando esté muriendo de inanición, nunca buscará alimento y aún teniéndolo cerca no lo tocará, ya que no lo reconoce como alimento, reaccionará a un pinchazo y ladrará pero no mostrará miedo alguno frente a alguna amenaza. Carecerá así de todo poder de asociación, comprensión y memoria y de toda clase de conocimiento contínúo.

Quizá lo notable de un animal descerebrado no sea lo que no puede hacer, sino lo que puede hacer. Hay un centenar de reflejos automáticos que no requieren de la competencia cerebral (vida vegetativa), como la respiratoria o la del equilibrio, entre muchas otras de nuestra vida cotidiana. En términos

Figura No 15. El cerebro y la parte superior de la médula, corte transversal

generales, podemos decir que estas actividades reflejas dependen de la disposición de las fibras nerviosas en el sistema nervioso central: es decir de nuestra anatomía. Hay todavía muchas cosas que, sobre esto, no sabemos, lo único que podemos decir es que el buen funcionamiento de las monótonas actividades de nuestra vida diaria dependen de una maquinaria aún más compleja y sofisticada que la de cualquier máquina o robot, construidos por el hombre.

El cerebro, el órgano de la mente, está por encima de este sistema de respuestas automáticas y de hecho, puede modificar la actividad de los centros reflejos. Cerebro y SNC, son el gobierno central de nuestro cuerpo. Médula y cerebro, no se encargan de las actividades ordinarias y sólo intervienen en éstas cuando, desde un análisis del estado del cuerpo en su conjunto, se requiere de una intervención especial, dado que no son suficientes las respuestas rutinarias.

Si cortáramos una rebanada de cerebro, podríamos identificar dos clases de tejidos, sobre toda la superficie del hemisferio cerebral hay una capa de materia gris que es el asiento de las células nerviosas y la zona donde ocurren los procesos mentales. En el interior hay un núcleo de materia blanca, constituido por las fibras que ponen en contacto a las células de la materia gris con las funciones automáticas y rutinarias del cuerpo, además de conectar entre sí a diversas zonas de la materia gris.

Los impulsos que envían los órganos de los sentidos llegan primero a los órganos receptores inferiores del cerebelo, desde donde se bifurcan en dos direcciones: unos siguen hacia los centros reflejos y otros continuan hacia los hemisferios cerebrales. El impulso puede, o bien, sólo convertirse en un reflejo, o bien pasar en parte o modificado a los hemisferios cerebrales.

Hay otro sistema de fibras nerviosas paralelo, que conduce las impresiones de los hemisferios a las células nerviosas motoras del cerebro o de la médula espinal. Así es como el cerebro puede tomar en cuenta circunstancias

Figura No 16. Una rebanada del cerebro mostrando la zona exterior de materia gris y el núcleo de materia blanca

especiales, ordenar determinados movimientos e incluso inhibir o controlar los centros de impulsos reflejos automáticos. Por supuesto que esto varía de especie en especie, según su grado evolutivo, por ejemplo, peces simples o una rana son casi exclusivamente máquinas de reflejos; pero en la medida en que ascendemos en la escala evolutiva, encontramos que los centros reflejos van relacionándose cada vez más con los hemisferios rectores. También observamos un mayor y mejor desarrollo del cerebro en especies superiores, el de la rana más pequeño que el de un ratón y en éste, mayor cantidad de materia gris que, surcada por una mayor cantidad de arrugas, corresponde a una mayor cantidad de respuestas adquiridas. Ni duda cabe, de que el mayor tamaño y complejidad del cerebro humano corresponde a la mayor precisión de sus procesos mentales.

No podemos concluir sin mencionar la importancia de un órgano determinante para el comportamiento automático, inconsciente. El cerebelo, colocado debajo de los hemisferios, es una especie de secretario particular del cerebro, discreto y eficiente. De superficie más rugosa que el resto del cerebro, es un órgano que discierne lo inconsciente. El ejemplo del equilibrio nos puede dar una idea precisa de sus funciones. Mantenemos el equilibrio gracias a un intrincado y complejo conjunto de acciones reflejas. Supongamos que el cerebro envía la orden a las células motoras de elevar el brazo derecho. El centro de gravedad del cuerpo se desplaza y si no hubiese ajustes compensatorios nos inclinaríamos y caeríamos del lado derecho; pero el cerebelo entra en acción, observa las órdenes del cerebro e interviene de modo discreto y apropiado para no transtornar el equilibrio corporal, quizá ocasionando un ligero movimiento compensatorio del brazo izquierdo o un pequeño ajuste en las articulaciones de la cadera.

En conclusión, hemos explicado sucintamente como es que funciona el sistema de lo que percibimos del mundo exterior, como se convierte en sensaciones y como esta información nos hace conscientes no sólo de lo que pasa en nuestro entorno inmediato y remoto, sino tambien de lo que sentimos y percibimos del interior de nosotros mismos. Hasta aquí esta somera revisión externa de las conexiones del cerebro con el cuerpo, quizá ahora estemos en posibilidad de adentrarnos con más detenimiento en el surgimiento del SNC, el funcionamiento cerebral interno, y en su papel protagónico como sede de las funciones adquiridas, el raciocinio, el conocimiento y la conciencia misma.

Síntesis de Javier Ignacio Avila Guzmán de la obra: Armonía y Dirección de la Máquina Humana en: El Cuerpo Vivo. Libro Primero de La Ciencia de la Vida. De H.G. Wells, Julian Huxley y G.P. Wells. Traducción de: Ignacio López Valen-cia. Revisado por: Ignacio Bolivar Izquierdo. Editorial Aguilar. México. 1959. Pps. 76-90.