Sistemas Sensoriais II

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CST5006 – Bases Biológicas do Comportamento – 2015.2 Terças e quintas – 13:50h às 16:30h

Prof. Hindiael Belchior – [email protected]

BASES BIOLÓGICAS DO COMPORTAMENTO

Aula 7 – Sistemas sensoriais II

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Órgãos dos sentidos



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Sistemas sensoriais

Somatosensorial Visual

Auditivo Olfativo

Gustatório

Somatosensorial Visual Auditivo Olfativo Gustatório



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Sistemas sensoriais

• Sensores periféricos capazes de captar as energias do ambiente: Campos receptivos.

• Representar os estímulos ambientais em forma de potenciais bioelétricos: Transdução sensorial.

• Codificar e propagar as energias do ambiente até o córtex cerebral: Codificação sensorial.

Funções dos sistemas sensoriais:

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Tato ou Somatosensorial



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Características:

• Detecção de variações de pressão;

• Identifica forma e textura dos objetos;

• Ampla distribuição cutânea e subcutânea;

• Processamento consciente e inconsciente da informação.




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Submodalidades: • Exteroceptores

Toque, pressão, vibração, temperatura, dor.

• Proprioceptores

Detectam posição dos membros; grau de extensão dos movimentos.

• Interoceptores

Concentração de O2, pressão sanguínea, contratilidade das vísceras; responsáveis pela manutenção da homeostase.


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Exteroceptores

Tipos de receptores: • Corpúsculo de Meissner:

Toque, pressão, dinâmico.

• Corpúsculo de Passini:

Pressão profunda, vibração.

• Discos de Merkel:

Toque, pressão, estático.

• Corpúsculo de Ruffini:

Estiramento.

• Terminações nervosas livres:

Toque, dor, temperatura.



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Proprioceptores

Tipos de proprioceptores:

• Fusos musculares: Comprimento muscular.

• Órgão tendinoso de Golgi: Tensão muscular.

• Receptores articulares ‘joint’: Posição da articulação.



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Interoceptores

Tipos de interoceptores:

• Mecânico: Distensão dos vasos.

• Químico: Concentração de oxigênio, ácido lático.

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Projeções sensoriais

Neurônios sensoriais somáticos:

• Neurônio primário: SN periférico

• Via sensorial reflexa

• Neurônio secundário: SN central



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Porção dorsal da medula espinhal:

• Vias sensoriais ascendentes

• Decussação

• Tálamo

• Córtex somatosensorial S1

(giro pós-central)

Projeções sensoriais



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Distribuição preservada:

• Homúnculo Sensorial de Penfield

• Representação cortical do sistema sensorial somático

Representação cortical

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Distribuição preservada:

• Por diferentes espécies

• De acordo com as características específicas




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Visão



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• Dedicado a detecção de luz / fótons

• O sentido predominante (humanos)

• Alta sensibilidade para detecção e discriminação dos estímulos ambientais, principalmente no escuro

Visão

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Processamento especializado



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Processamento especializado



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Percepção visual

Anatomia do olho: • A formação da imagem se dá na retina

• A córnea deve ser transparente (catarata)

• Contração ciliar permite a acomodação das lentes

• A pupila controla a entrada de luz

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Fotoceptores Submodalidades

Bastonetes:

• Muito sensível à luminosidade: 1f

Cones:

• Alta resolução para cores: 100f

• Codifica azul, verde e vermelho

Bastonetes Cones



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Fluxo de informação na retina: • Fotoreceptores

• Células bipolares

• Células ganglionares (nervo óptico)

Interações laterais codificam contraste:

• Células horizontais

• Células amácrimas

Fotoceptores



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Codificação da luz Transdução: • Cones e bastonetes possuem proteínas fotosensíveis

• Transdução foto-elétrica

• Hiperpolariza, e fecha canais de Ca++

• Potencial de membrana

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Vias de projeção visual

Lobo ociptal: • Axônios das células ganglionares

• Núcleo geniculado lateral

• Colículo superior

• Pretectum

• Hipotálamo

• Córtex visual 1



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Córtex visual estriado: • O córtex visual primário de cada hemisfério recebe

aferências de ambos os olhos

• Ipsi (NGL) e contralateral



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Registro da atividade neuronal: • Neurônios de V1 apresentam seletividade de

resposta para determinada orientação das barras


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Múltiplas áreas visuais: • Área V4:

Seletividade para determinadas cores

• Área temporal medial:

Direção de movimento




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Vias de percepção visual

Via ventral: • Ocipto-temporal: ‘O que?’

• Reconhecimento de objetos:

forma e função.

Via dorsal: • Ocipto-parietal: ‘Onde’

• Reconhecimento espacial:

movimento e posição espacial.

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Audição

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• Dedicado a detecção de variações de pressão (no ar)

• Alta sensibilidade para detecção de estímulos

• Transmissão rápida da informação

• Coordena a orientação da cabeça e do corpo

• O sentido mais usado para comunicação animal

Audição



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Percepção auditiva

Freqüências codificadas: • Infra-sons (elefantes, leopardos)

• 20 a 20.000 Hz (humanos)

• Ultra-sons (cães, baleias)



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Intensidade: • Limiar de audição: 10 dB

• Lesão auditiva: 140 dB

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Percepção dos sons:

• Grave e agudo

• Lentas, médias e rápidas




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Funções:

• Comunicação

• Navegação

• Alimentação

Audição



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Ecolocalização Funções:

• Navegação

• Alimentação

• Comunicação

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Aprendizado do canto em pássaros

Funções:

• Reconhecimento

• Reprodução

• Territorial



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Codificação auditiva

Transdução: • ‘Hair cells’

• Mecanoelétrica

• Deflecção provoca influxo de K+

• Neurotransmissão



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Sensibilidade coclear: • ‘Ondas viajantes’ atravessam toda a cóclea

• Largura e flexibilidade da membrana: Sensibilidade

• Ativação específica por freqüências específicas


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Características: • Projeções cocleares específicas

• Organização tonotópica




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Vias auditivas

Características:

• Sinalização por vias paralelas

• Projeções alcançam ambos

os hemisférios




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Córtex auditivo primário: • Giro temporal superior


• Discriminação de sons complexos:

Componentes espectrais e temporais

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Sensibilidade química



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Olfato e paladar:

• Dedicado a detecção de

substâncias químicas do

ambiente.

• Principais funções adaptativas:

Alimentar, social, reprodutiva e

tóxico-protetora.

Sensibilidade química



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Olfato

• Dedicado a detecção de substâncias químicas voláteis.

• Carrega informação da identidade, concentração e qualidade de substâncias odorantes.

• É o sentido evolutivamente mais antigo.

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Espectro de odores



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Percepção olfativa

Capacidade odorífera: Número de neurônios sensoriais olfativos Proporção de área cortical dedicada ao olfato

Área epitelial olfativa: 5-10 cm2 no Homem e 20 cm2 no gato

Limiar de detecção: Pimenta – 0,01nM Álcool – 2mM



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Limiar de detecção

Percepção olfativa

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Anosmia e percepção olfativa

Anosmia: Incapacidade inata para identificação de odores. Redução da capacidade de identificação de odores com a idade.

Causas comuns: Desordem alimentar, diabetes, desordem psicótica (esquizofrenia), doença de Alzheimer e medicações.



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Neurônios sensoriais

Para que haja percepção, o odorante deve provocar excitação e a transmissão do sinal olfativo do epitélio olfativo ao cérebro.



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Transdução do sinal

Um mesmo neurônio sensorial pode responder para diferentes odores. A resposta depende da expressão de proteínas receptoras sensíveis a determinados odores

Sequência de aa particular

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Projeções corticais e subcorticais



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Fluxo da informação olfativa

Percepção e discriminação

Emoção e motivação

Memória

Projeções corticais e subcorticais

Processamento multimodal

BIBLIOGRAFIA:

BÁSICA: - LENT, R.; Cem bilhões de Neurônios, 1º ed., São Paulo, Atheneu, 2002. - BEAR, M. F.; Neurociências: desvendando o sistema nervoso, 2° ed., Porto Alegre: Artmed, 2002. - BRANDÃO, M. L.; As bases biológicas do comportamento: introdução à neurociência, 1° sd., Editora: EPU, 2004.



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BIBLIOGRAFIA:

COMPLEMENTAR: - GAZZANIGA, M.S.; IVRY, R.B.; MANGUN, G.R.; Neurociência Cognitiva – A biologia da mente, 2º ed., Porto Alegre, ArtMed, 2006. - KANDEL, E.R; SCHWARTZ, J.H.; JESSEL, T.M.; Princípios de Neurociências, 4º ed., São Paulo, Manole, 2003. - PURVES, D. Neuroscience, 4° ed., Porto Alegre, ArtMed, 2010.



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