Permítanme comenzar con un par de metáforas.
En la tercera película de El señor de los anillos, se envía una señal de ayuda desde Minas Tirith a Gondor, utilizando una cadena de balizas. Cuando el guardián de una de estas balizas ve que la de al lado está encendida, sus órdenes son encender la suya propia y así pasar a la reacción en cadena. Cuando se enciende el último a la vista de Gondor, se recibe el mensaje de que Minas Tirith quiere ayuda. No hay nada transmitido en el fuego mismo, no hay información dentro de las llamas, las balizas están encendidas o apagadas. La única razón por la que las balizas transmiten un mensaje es que los ciudadanos de Gondor saben por qué se encendería esa baliza.
Imagine un sensor de presión simple dentro de un edificio que está conectado por un cable a una luz eléctrica en un panel de control en una sala de seguridad. Cuando alguien pisa el sensor, se completa el circuito que envía electricidad directamente a la luz y la enciende. Una etiqueta en la luz dice a qué está conectado y dónde está. Para que cuando se encienda la luz, la persona en el panel de control sepa que alguien está en ese sector del edificio. Pero para ser más precisos, él sabe que alguien ha activado ese sensor de presión en particular, si no estuviera etiquetado, no tendría idea de lo que significaba el mensaje.
Mi comprensión del sistema nervioso humano es que funciona de la misma manera. Basado en la información que aprendí de los programas educativos para niños cuando era niño y algunos fragmentos que aprendí desde entonces.
Nuestros oídos tienen sensores diseñados para responder al sonido. Todos y cada uno tiene una conexión directa con el cerebro a través de una cadena de células nerviosas. Cuando uno de los sensores está lo suficientemente estimulado, electrocuta la neurona a la que está conectado, lo que a su vez hace que la neurona electrocute a la siguiente y así sucesivamente hasta llegar al cerebro.
Los impulsos/picos en sí mismos no contienen información real, son solo electricidad pura, cada pico contiene la misma cantidad de voltaje. La única razón por la que el cerebro puede interpretarlos es porque sabe exactamente dónde está conectada cada cadena. Cuando el impulso llega al cerebro, sabe que proviene de un sensor en el oído que es responsable de un nivel particular de sonido, el cerebro toma estas señales y las traduce en los sonidos que escuchamos. Las células nerviosas funcionan de forma binaria, están encendidas o apagadas sin nada en el medio. La frecuencia de los picos que van a lo largo de la cadena indica la intensidad del sonido. Si el cerebro no supiera dónde está conectada esa cadena, entonces la señal podría significar absolutamente cualquier cosa.
Esto está respaldado por la condición conocida como sinestesia donde, debido a que "los cables están cruzados" en el cerebro, hay personas que escuchan colores o prueban música.
Mis preguntas son, ¿es correcto mi razonamiento? ¿Es así exactamente como funcionan los nervios y la percepción? ¿Se ha demostrado esto científicamente más allá de toda duda? ¿Hay algo dentro de los impulsos que contenga información adicional? ¿Se debate el funcionamiento del sistema nervioso en los círculos científicos? Me han dicho que nunca hemos podido conectar un globo ocular o cualquier otro tipo de dispositivo sensorial humano a una computadora, por lo que nunca hemos podido examinarlo mientras funciona, ¿es eso cierto?
Pero sobre todo, ¿significa esto que hay cosas que nuestros sentidos no pueden detectar? Ya sé que hay cosas más allá de nuestro rango de visión y audición y el cerebro se desdibuja. Lo que quiero decir es esto...
Sé que tenemos diferentes sentidos en nuestros oídos que están diseñados para responder a sonidos más altos o más bajos. Digamos que tenemos un sensor que responde a un sonido de nivel 1 (no sé la unidad de medida del sonido) y al lado hay un sensor que responde a un sonido de nivel 2. ¿Qué pasa si tratamos de escuchar un sonido de 1.5? ¿No lo detecta el oído porque no tenemos sensores en ese rango?
¿Solo podemos sentir algo si tenemos un sensor para ello y esos sensores solo están diseñados para detectar una cosa ultra específica?
Intentaré responder, pero tenga en cuenta que no tiene una pregunta clara ni definitoria para abordar. Esto es más adecuado para una conversación o una discusión abierta, y recomiendo iniciar un chat sobre el tema. Tenga cuidado, la pregunta puede quedar en espera. Lo intentaré y responderé de arriba hacia abajo. Absolutamente no creo que esto vaya a ser fructífero para otras personas. Aquí va:
Nuestros oídos tienen sensores diseñados para responder al sonido. Todos y cada uno tiene una conexión directa con el cerebro a través de una cadena de células nerviosas. Cuando uno de los sensores está lo suficientemente estimulado, electrocuta la neurona a la que está conectado, lo que a su vez hace que la neurona electrocute a la siguiente y así sucesivamente hasta llegar al cerebro.
Tomemos el ejemplo del ojo; la retina está compuesta de neuronas fotosensibles, un tipo de neurona sensorial. La nariz interna está inervada con neuronas sensoriales olfativas. La cóclea está igualmente inervada por neuronas. En primer lugar, no has dejado claro que las neuronas son los sensores.Pero, de hecho, la neurona sensorial es la neurona de primer orden. El procesamiento de la información sensorial procede a través de neuronas de primer, segundo, tercer y orden superior hasta que la información se integra funcionalmente en algún lugar del cerebro. Existen neuronas que modulan la señal en el camino (por ejemplo, interneuronas inhibitorias laterales) que no están en la autopista de la información sino al lado de ella, regulando la entrada y salida de las neuronas. Es bastante complejo, pero tiene la esencia general de la jerarquía de las neuronas desde la entrada sensorial (por ejemplo, el olor) hasta la salida (comportamiento, respuesta, percepción).
Los impulsos / picos en sí mismos no contienen información real [...] Las células nerviosas funcionan de manera binaria, están encendidas o apagadas sin nada en el medio.
La dinámica temporal exacta de esta vía de comunicación entre neuronas es muy importante. En algún nivel, el volumen auditivo puede codificarse por frecuencia, pero esto está restringido solo a algún nivel. La información se codifica muy rápidamente y la información 'en bruto' que proporcionan las neuronas sensoriales se procesa y transforma bastante temprano en la cadena. Por ejemplo, puede activar los circuitos responsables de los reflejos, que están (por así decirlo) inactivos hasta que una especiede la actividad neuronal los activa. La visión está bien descrita en términos de codificación; en la primera área de procesamiento del cerebro para la visión, las cosas son simples y progresivamente tienen niveles más altos de codificación a medida que se procesa la información; hay regiones responsables del movimiento, el color, el reconocimiento de objetos, incluso regiones especializadas para el reconocimiento de rostros, por ejemplo.
Si el cerebro no supiera dónde está conectada esa cadena, entonces la señal podría significar absolutamente cualquier cosa.
Correcto. Recuerde que el cerebro es muy plástico y puede aprender. Hay muchos casos curiosos en neurociencia donde esto es evidente. Un ejemplo bien conocido ampliamente descrito: puedes usar lentes que invierten el mundo, y esto se sentiría extraño. Sin embargo, después de un tiempo, tu percepción cambiaría el mundo "en la dirección correcta". La retina no se ha visto afectada en gran medida, pero la percepción y la integración de la información pueden variar drásticamente de manera bastante independiente.
¿Hay algo dentro de los impulsos que contenga información adicional?
Recuerda que hay dos tipos de conexiones entre dos neuronas. Sinapsis eléctricas y químicas. De hecho, una onda de despolarización viaja a través de un eje neuronal, pero en la mayoría de los casos, esto no ocurre a través de las neuronas. En cambio, las neuronas (y las células relacionadas, como la glía) liberan mensajeros químicos (neurotransmisores y neuromoduladores) que actúan como señales entre células. Estos pueden inhibir o excitar la neurona postsináptica. En pocas palabras, no es una cadena de cables; es una línea de cables que interactúan entre sí químicamente; en cada interfaz, los productos químicos deben difundirse a través de los espacios e interactuar con los sensores unidos a la membrana que se encuentran en la neurona receptora. Esto no es en absoluto binario. Y sepa que estamos simplificando el sistema para poder describirlo.
¿Es así exactamente como funcionan los nervios y la percepción?
Esta es una simplificación de cómo funcionan los circuitos neuronales. Cómo funciona la percepción es algo completamente diferente que ni siquiera has comenzado a abordar. Este es un tema de discusión completamente diferente. ¡Enlace de bonificación!
Pero sobre todo, ¿significa esto que hay cosas que nuestros sentidos no pueden detectar?
Un sistema sensorial solo puede detectar lo que puede detectar. Su piel no puede detectar las ondas de radio. Sus ojos no pueden detectar la luz infrarroja. Su teléfono móvil, equipado de manera similar con sensores, no puede detectar neutrinos.
No sé la unidad de medida del sonido.
Decibel (volumen) o hertz (tono o frecuencia).
¿Qué pasa si tratamos de escuchar un sonido de 1.5? ¿No lo detecta el oído porque no tenemos sensores en ese rango?
Estás describiendo el espectro de volumen como una cosa discontinua graduada. ¡Que no es! Y más en general, sí. Si sus sensores no pueden detectar algo, el organismo no se da cuenta. Obvio.
¿Solo podemos sentir algo si tenemos un sensor para eso [...]?
Sí. Pero subestimas el poder de un sensor como una célula fotosensible. Puede transmitir información sobre la amplitud de la luz y responde a un rango de luz. Además, cada fotosensor tiene un espectro de respuesta y no responde por igual a diferentes (aunque similares) longitudes de onda de luz. Más aún, si tiene un parche de células fotosensibles, puede inferir movimiento, dirección, velocidad, tamaño, distancia y todas las cosas divertidas que asociamos con la visión. La riqueza de la información es fácil de subestimar.
... ¿esos sensores solo están diseñados para detectar una cosa ultra específica?
Depende de cómo se defina específico. El equipo de una neurona en la retina suele ser específico (por ejemplo, la expresión de proteínas responsables de la sensibilidad a la luz), pero es posible tener una neurona que responda a varias cosas. ¿Alguna vez has intentado frotarte los ojos y ves fosfenos ? Su retina está respondiendo al aumento de la presión. Se podría decir que estas células son sensibles a la luz y la presión. Eso no es ultra específico. De manera similar, puede activar estas neuronas a corta distancia eléctrica o magnéticamente. Eso está empezando a sonar como un sensor bastante inespecífico, dependiendo de cómo lo definas por ti mismo.
Absolutamente no pretendo agravar, le sugiero mucho que haga algunas lecturas sobre el tema. Una cosa es tener una confianza a nivel de bar en funfacts vagamente redactados sobre circuitos sensoriales, y otra es comprender y apreciar los matices y la complejidad y los muchos conocimientos e incógnitas de la neurociencia. No es demasiado difícil de entender. En cambio, le pediría que pregunte sobre los fundamentos antes de pedir que corrija su punto de vista sobre los sistemas sensoriales biológicos. Los libros son baratos e Internet es útil a veces, ¡e incluso puede ahorrarle el tiempo a otra persona!