El sistema somatosensorial comprende un complejo del organismo que consiste en centros de recepción y proceso, cuya función es producir modalidades de estímulo tales como el tacto, la temperatura, la propiocepción (posición del cuerpo) y la nocicepción (nociceptores: informan del dolor). Los receptores sensoriales actúan en la piel, el epitelio, el músculo esquelético, los huesos y articulaciones, órganos internos. Mientras que el tacto es considerado uno de los cinco sentidos tradicionales, la impresión del tacto está formada por varias modalidades. En medicina, el término coloquial "tacto" es usualmente reemplazado por "sentidos somáticos", con el objeto de reflejar en forma apropiada la variedad de mecanismos involucrados.
El sistema reacciona a los estímulos usando diferentes receptores: termorreceptores, mecanorreceptores y quimiorreceptores. La transmisión de información desde los receptores pasa por vía de los nervios sensoriales a través de tractos en la médula espinal y en el cerebro.
El proceso tiene lugar principalmente en el área somatosensorial primaria ubicada en el giro poscentral del lóbulo parietal de la corteza cerebral.
En resumen, el sistema se activa cuando una neurona sensorial es impulsada por algún estímulo específico, como el calor; esta neurona pasa a un área del cerebro especialmente atribuida al área del cuerpo que ha recibido el estímulo.
Anatomía
El sistema somatosensorial se extiende a través de todas las regiones importantes del cuerpo del mamífero (y otros vertebrados). Se compone de receptores sensoriales y neuronas sensoriales (aferentes) en la periferia (piel, músculo y órganos), hasta neuronas más profundas dentro del sistema nervioso central.
Vía somatosensorial Un recorrido somatosensorial por lo general consta de tres neuronas sensitivas: primaria, secundaria y terciaria.
La neurona sensorial primaria tiene su soma en el ganglio espinal del nervio espinal (si el estímulo está en la cabeza o cuello, se trata del ganglio de Gasser o ganglios nerviosos situados en otros nervios craneales). La neurona sensorial secundaria tiene su soma en la médula espinal y en el tronco del encéfalo. El axón ascendente atraviesa en forma de decusación hacia el lado opuesto en la médula espinal o el tronco del encéfalo. Los axones de muchas de estas neuronas terminan en el tálamo (p.ej. el núcleo ventral posterior), otros terminan en el sistema de activación reticular o en el cerebelo. En el caso del tacto y ciertos tipos de dolor, la neurona sensorial terciaria tiene su soma en el núcleo ventral posterior del tálamo y finaliza en el giro poscentral situado en el lóbulo parietal.
Periferia En la periferia, el sistema somatosensorial detecta varios estímulos por medio de los receptores sensoriales, por ejemplo, los mecanorreceptores que detectan la sensación de tacto y los nociceptores que detectan el dolor. La información sensorial (tacto, dolor, temperatura, etc.) es entonces transmitida al sistema nervioso central por medio de las neuronas aferentes. Existen diferentes tipos de éstas, los cuales varían en tamaño, estructura y propiedades. Generalmente existe una correlación entre el tipo de modalidad sensorial detectada y el tipo de neurona aferente involucrada. Por ejemplo, neuronas lentas, delgadas, no mielinizadas conducen el dolor, en tanto que neuronas veloces, gruesas y mielinizadas conducen el tacto superficial.
Médula espinal En la médula espinal, el sistema somatosensorial incluye conductos ascendentes desde el cuerpo hacia el cerebro. El giro poscentral en la corteza cerebral constituye un destino primordial como receptor sensorial. Hacia él se proyectan las neuronas de la vía dorsal-lemniscal medial y la vía espinotalámica. Adviértase que numerosas vías somatosensoriales incluyen sinapsis tanto en el tálamo como en la formación reticular antes de llegar a la corteza. Otras vías ascendentes, particularmente aquellas involucradas en el control de la postura son proyectadas hacia el cerebelo. Estas incluyen los tractos espinocerebelosos ventral y dorsal. Otro destino importante de neuronas somatosensoriales aferentes que entran en la médula espinal son aquellas neuronas involucradas en los reflejos segmentales.
Cerebro
El área somatosensorial primaria en la corteza humana se localiza en el giro poscentral del lóbulo parietal. Aquella constituye el área de recepción sensorial principal del tacto. Al igual que otras áreas sensoriales, existe un mapa que refleja el espacio sensorial de la zona, mediante un homúnculo. Para la corteza somatosensorial primaria, podemos hablar del homúnculo sensorial. Áreas de esta parte del cerebro humano representan ciertas regiones del cuerpo, dependiendo del nivel de importancia de entrada somatosensorial. Por ejemplo, existe una gran región de la corteza dedicada a la sensación en las manos, mientras que a la espalda corresponde un área considerablemente menor (ver imagen). Como dato interesante, un estudio reveló que la corteza somatosensorial resultó ser un 21% más gruesa en 24 individuos que padecían migraña, contra un 12% en individuos de control, aunque aún se desconoce el significado de tal diferencia. Asimismo, la información somatosensorial involucrada en la propiocepción y la postura se proyecta hacia una parte enteramente diferente del cerebro, el cerebelo.
Fisiología
El proceso de «somatosensación» se inicia con la activación de un «receptor» físico. Estos receptores somatosensoriales yacen en la piel, órganos y músculos. La estructura de estos receptores es muy similar en todos los casos, consistiendo en terminaciones nerviosas libres o almacenadas en cápsulas especiales. Pueden ser activadas por movimiento (mecanorreceptor), presión (mecanorreceptor), estímulos químicos (quimiorreceptor), y/o temperatura. La activación también surge por medio de vibraciones generadas por roces, p.ej un dedo recorriendo una superficie. De esta forma podemos sentir aquellas texturas delicadas en las cuales la escala espacial es menor a 200 µm. Tales vibraciones son del orden de 250Hz, lo cual constituye la sensibilidad de frecuencia óptima en los corpúsculos de Pacini. En cada caso, el principio general de activación es similar; el estímulo causa depolarización en el extremo del nervio y luego una acción potencial es iniciada. En tanto ésta (usualmente) viaja desde adentro hacia la médula.
Vía somatosensorial general Toda la información aferente al tacto/vibración asciende a la médula espinal a través de la vía columna dorsal-lemnisco medial- vía gracilis (T7 y por debajo) o cuneatus (T6 y por encima). El cuneatus envía señales al núcleo coclear indirectamente a través de la sustancia gris espinal, esta información se utiliza para determinar si un sonido percibido es sólo ruido/irritación de las vellosidades. Todas las fibras se cruzan (de izquierda a derecha) en la médula.
Una vía somatosensorial suele tener tres neuronas:Saladin KS. Anatomía y Fisiología 3ª edd. 2004. McGraw-Hill, Nueva York. de primer orden, de segundo orden y de tercer orden. La neurona de primer orden es un tipo de neurona pseudounipolar y siempre tiene su cuerpo celular en el ganglio de la raíz dorsal del nervio espinal con un axón periférico que inerva los mecanorreceptores táctiles y un axón central que hace sinapsis en la neurona de segundo orden. Si la vía somatosensorial se encuentra en partes de la cabeza o del cuello no cubiertas por los nervios cervicales, la neurona de primer orden será el ganglios del nervio trigémino o los ganglios de otros nervios craneales sensoriales). La neurona de segundo orden tiene su cuerpo celular en la médula espinal o en el tronco encefálico. Los axones ascendentes de esta neurona se cruzarán (decusarán) hacia el lado opuesto, ya sea en la médula espinal o en el tronco encefálico. En el caso del tacto y ciertos tipos de dolor, la neurona de tercer orden tiene su cuerpo celular en el núcleo ventral posterior del tálamo y termina en el giro postcentral del lóbulo parietal en la corteza somatosensorial primaria (o S1).
Los fotorreceptores, similares a los que se encuentran en la retina del ojo, detectan la radiación ultravioleta potencialmente dañina (ultravioleta A específicamente), induciendo una mayor producción de melanina por parte de los melanocitos. Así pues, el bronceado ofrece potencialmente a la piel una protección rápida frente a los daños en el ADN y las quemaduras solares causadas por la radiación ultravioleta (daños en el ADN causados por el ultravioleta B). Sin embargo, es discutible si esto ofrece protección, porque la cantidad de melanina liberada por este proceso es modesta en comparación con las cantidades liberadas en respuesta al daño del ADN causado por la radiación ultravioleta B.
Retroalimentación táctil La retroalimentación táctil de la propiocepción deriva de los propioceptores de la piel, los músculos y las articulaciones.
Equilibrio El receptor del sentido del equilibrio reside en el sistema vestibular del oído (para la orientación tridimensional de la cabeza y, por inferencia, del resto del cuerpo). El equilibrio también está mediado por el reflejo cinestésico alimentado por la propiocepción (que percibe la ubicación relativa del resto del cuerpo con respecto a la cabeza). Además, la propiocepción estima la ubicación de los objetos que son percibidos por el sistema visual (que proporciona la confirmación del lugar de esos objetos en relación con el cuerpo), como entrada a los reflejos mecánicos del cuerpo.
Tacto fino y tacto grueso
El tacto fino (o tacto discriminativo) es una modalidad sensorial que permite a un sujeto sentir y localizar el tacto. La forma de tacto en la que la localización no es posible se conoce como tacto burdo. La vía columna posterior-lemnisco medial es la vía responsable del envío de la información del tacto fino a la corteza cerebral del cerebro.
El tacto crudo (o tacto no discriminativo) es una modalidad sensorial que permite al sujeto percibir que algo le ha tocado, sin poder localizar dónde ha sido tocado (a diferencia del "tacto fino"). Sus fibras se transportan por el tracto espinotalámico, a diferencia del tacto fino, que se transporta por la columna dorsal. Como el tacto fino funciona normalmente en paralelo al tacto grueso, una persona será capaz de localizar el tacto hasta que las fibras que transportan el tacto fino (Vía columna posterior-lemnisco medial) hayan sido interrumpidas. Entonces el sujeto sentirá el tacto, pero será incapaz de identificar dónde le han tocado.
Procesamiento neuronal del tacto social El córtex somatosensorial codifica la información sensorial entrante procedente de receptores de todo el cuerpo. El tacto afectivo es un tipo de información sensorial que provoca una reacción emocional y suele ser de naturaleza social, como un contacto físico humano. En realidad, este tipo de información se codifica de forma diferente a otras informaciones sensoriales. La intensidad del tacto afectivo se sigue codificando en el córtex somatosensorial primario y se procesa de forma similar a las emociones invocadas por la vista y el oído, como ejemplifica el aumento de adrenalina provocado por el tacto social de un ser querido, frente a la incapacidad física de tocar a alguien a quien no se quiere.