Inibição lateral: supressão de neurônios melhora a percepção sensorial

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A inibição lateral é definida como o processo pelo qual uma célula inibe a atividade das células adjacentes . No caso do sistema nervoso, as células são os neurônios. A inibição lateral dos neurônios gera uma diminuição da atividade de um grupo de neurônios, o que permite ao cérebro modular o gerenciamento das informações que recebe do ambiente do organismo. Isso resulta na atenuação do impacto de alguns estímulos sensoriais e na otimização do registro de outros estímulos, com os quais a inibição lateral ajuda a aguçar a percepção sensorial da visão, audição, tato e olfato.

Estrutura de um neurônio.
Estrutura de um neurônio.

Os neurônios são as células do sistema nervoso que enviam, recebem e interpretam informações de todas as partes do corpo . Foi o cientista espanhol Santiago Ramón y Cajal, Prêmio Nobel de Medicina, que no final do século 19 identificou os neurônios como os componentes estruturais básicos do sistema nervoso e propôs um modelo para explicar seu funcionamento. Os principais componentes de um neurônio, cuja estrutura detalhada é mostrada na figura acima, são o corpo celular, os axônios e os dendritos. Os dendritos se estendem do neurônio e recebem sinais de outros neurônios; o corpo celular é o centro de processamento de um neurônio, e os axônios são extensões nervosas que se ramificam em suas extremidades terminais para transmitir sinais a outros neurônios.

Desenho de Santiago Ramón y Cajal dos neurônios do cerebelo de um pombo.
Desenho de Santiago Ramón y Cajal dos neurônios do cerebelo de um pombo.

Os neurônios comunicam informações por meio de impulsos nervosos, que são potenciais de ação, ou seja, ondas de carga elétrica que percorrem a membrana celular e são transmitidas modificando a distribuição de carga. Os impulsos nervosos são recebidos nos dendritos dos neurônios, passam pelo corpo celular e são conduzidos ao longo do axônio até os ramos terminais. Os neurônios não se tocam, mas são separados por uma lacuna chamada fenda sináptica; Os sinais são transmitidos de um neurônio, o pré-sináptico, para outro neurônio, o pós-sináptico, por certas moléculas, mensageiros químicos, chamados neurotransmissores . Através da sinapse, um neurônio pode ter conexões com milhares de outros neurônios simultaneamente, formando uma vasta rede neural.

Inibição lateral

Devido à inibição lateral, alguns neurônios têm um nível de estimulação diferente dos neurônios adjacentes. O neurônio principal de um processo, aquele com maior nível de estimulação, libera neurotransmissores que excitam uma série de neurônios, seguindo uma determinada sequência. Ao mesmo tempo, o neurônio principal ativa neurônios no cérebro que inibem a atividade de outros neurônios localizados lateralmente à sequência do processo. Esses neurônios inibitórios são as células nervosas envolvidas na comunicação entre o sistema nervoso central e os neurônios motores ou sensoriais. Desta forma, cria-se um contraste entre os diferentes estímulos, o que permite ao sistema nervoso focar ou “concentrar-se” num determinado estímulo. Como mencionado no início,

Inibição lateral do sistema sensorial visual

Nas células da retina, a inibição lateral resulta em realce das bordas e aumento do contraste nas imagens formadas no cérebro. O efeito dessa inibição lateral foi descoberto por Ernst Mach, que em 1865 explicou a ilusão visual chamada bandas de março.. Este efeito faz com que os painéis de diferentes tonalidades colocados lado a lado pareçam mais claros ou escuros nas transições, apesar da cor uniforme dentro de um painel. Os painéis aparecem mais claros na borda com um painel mais escuro e mais escuros na borda com um painel mais claro. As bandas mais escuras e mais claras nas transições não são reais, mas o resultado da inibição lateral. Os neurônios da retina que recebem maior estimulação inibem os neurônios adjacentes em maior grau do que as células que recebem estimulação menos intensa. Os receptores de luz que recebem informações do lado mais claro das bordas produzem uma resposta visual mais forte do que os receptores que recebem informações do lado mais escuro. Essa resposta do sistema nervoso aumenta o contraste nas bordas,

O contraste simultâneo também é resultado da inibição lateral. Em uma situação de contraste simultâneo, o brilho de um fundo afeta a percepção do brilho do estímulo principal. O mesmo estímulo principal parece mais claro em um fundo escuro e mais escuro em um fundo mais claro.

Inibição lateral do sistema sensorial tátil

A inibição lateral também atua ao toque. A percepção pelo toque ocorre por meio da ativação de receptores neurais localizados na pele, que detectam a pressão exercida naquela superfície do corpo. A inibição lateral aumenta o contraste entre os sinais táteis mais fortes e mais fracos. Os receptores que recebem os sinais mais fortes, aqueles que ocorrem em um ponto de contato, inibem os receptores adjacentes em maior extensão do que os receptores que recebem um estímulo mais fraco, em locais periféricos ao ponto de contato. Isso melhora a sensibilidade da percepção do toque, permitindo que o cérebro determine a localização exata do estímulo. As áreas do corpo mais sensíveis ao toque, como as pontas dos dedos e a língua,

Inibição lateral do sistema sensorial auditivo

Acredita-se que a inibição lateral desempenhe um papel relevante nos processos associados à audição e à condução de informações ao cérebro. Os sinais auditivos viajam da cóclea no ouvido interno para o córtex auditivo nos lobos temporais do cérebro. As diferentes células associadas aos processos auditivos respondem de forma mais eficaz a sons de determinadas frequências. Neurônios auditivos mais estimulados por sons de determinada frequência podem inibir a ação de outros neurônios menos estimulados por sons de outra frequência. Essa inibição proporcional da estimulação ajuda a melhorar o contraste e, portanto, a sensibilidade na percepção do som.

Fontes

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Shi, Veronica, et ai . Efeito da largura do estímulo no contraste simultâneo. PeerJ , vol. 1, 2013, doi:10.7717/peerj.146.

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Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
(Doctor en Ingeniería) - COLABORADOR. Divulgador científico. Ingeniero físico nuclear.

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