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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo A7 - Pérdida de Función Sensorial
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:3271
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Arquitectura de transducción sensorial
Cadena de transducción sensorial
Grupo 2: Grupo 2: Transducción propioceptiva viscoelástica
Husos musculares y órganos tendinosos de Golgi
Grupo 3: Grupo 3: Neuropatía y umbral propioceptivo
Sensibilidad propioceptiva
Grupo 4: Grupo 4: Ecolocalización y propagación del eco
Señal sonora emitida y eco
Grupo 5: Grupo 5: Pérdida auditiva y resolución de ecolocalización
Umbrales y resolución auditiva
Grupo 6: Grupo 6: Magnetorrecepción y ruido térmico
Magnetosomas
Grupo 7: Grupo 7: Consecuencias motoras de pérdida propioceptiva
Retroalimentación propioceptiva y control motor
ID:1111
Grupo 1: Grupo 1: Arquitectura de transducción sensorial
Descripción
Cadena de transducción sensorial
Pregunta clave: ¿Cómo se convierte energía física en información nerviosa?
Cadena de transducción sensorial Cada modalidad sensorial funciona físicamente como un transductor especializado que convierte una forma distinta de energía física, ya sea deformación mecánica, presión de sonido, campo magnético o vibración, en potenciales de acción eléctricos que el sistema nervioso puede interpretar. La degradación de cualquier eslabón de esta cadena de transducción reduce la calidad de la retroalimentación sensorial disponible para el control motor. La modalidad sensorial que transduce la presión de sonido alcanza su forma más elaborada en la ecolocalización de murciélagos y cetáceos, que funciona como un sonar activo: el animal emite una señal sonora y compara la intensidad de la señal que emitió con la intensidad de la señal que le regresa después de reflejarse en un objetivo, comparación de la que también participan qué tan bien ese objetivo refleja el sonido y cuánta energía de la señal se pierde en el trayecto por absorción del medio y por dispersión geométrica de la onda.
ID:6020
Grupo 2: Grupo 2: Transducción propioceptiva viscoelástica
Descripción
Husos musculares y órganos tendinosos de Golgi
Pregunta clave: ¿Cómo codifican los propioceptores la deformación mecánica?
Husos musculares y órganos tendinosos de Golgi La propiocepción depende de mecanorreceptores especializados —los husos musculares y los órganos tendinosos de Golgi— que actúan como transductores viscoelásticos de la deformación mecánica del músculo y el tendón: la frecuencia con la que estos receptores disparan sus potenciales de acción es proporcional a dos componentes que se suman, uno ligado a cuánto está deformado el tejido en un instante dado y otro ligado a qué tan rápido cambia esa deformación en el tiempo. Cuando aparece una neuropatía, se reduce tanto la sensibilidad de estos receptores a la deformación sostenida como su sensibilidad a la velocidad de deformación, lo que eleva el umbral mínimo de movimiento articular que el animal necesita para detectar que la articulación se está moviendo. Cada modalidad sensorial funciona físicamente como un transductor especializado que convierte una forma distinta de energía física, ya sea deformación mecánica, presión de sonido, campo magnético o vibración, en potenciales de acción eléctricos que el sistema nervioso puede interpretar.
ID:6021
Grupo 3: Grupo 3: Neuropatía y umbral propioceptivo
Descripción
Sensibilidad propioceptiva
Pregunta clave: ¿Cómo degrada la neuropatía la detección del movimiento articular?
Sensibilidad propioceptiva Cuando aparece una neuropatía, se reduce tanto la sensibilidad de estos receptores a la deformación sostenida como su sensibilidad a la velocidad de deformación, lo que eleva el umbral mínimo de movimiento articular que el animal necesita para detectar que la articulación se está moviendo.
ID:6022
Grupo 4: Grupo 4: Ecolocalización y propagación del eco
Descripción
Señal sonora emitida y eco
Pregunta clave: ¿Cómo determina el sonar activo la señal de eco recibida?
Señal sonora emitida y eco La modalidad sensorial que transduce la presión de sonido alcanza su forma más elaborada en la ecolocalización de murciélagos y cetáceos, que funciona como un sonar activo: el animal emite una señal sonora y compara la intensidad de la señal que emitió con la intensidad de la señal que le regresa después de reflejarse en un objetivo, comparación de la que también participan qué tan bien ese objetivo refleja el sonido y cuánta energía de la señal se pierde en el trayecto por absorción del medio y por dispersión geométrica de la onda.
ID:6023
Grupo 5: Grupo 5: Pérdida auditiva y resolución de ecolocalización
Descripción
Umbrales y resolución auditiva
Pregunta clave: ¿Cómo deteriora la pérdida auditiva la detección y resolución de objetivos?
Umbrales y resolución auditiva Cuando la audición se degrada, el umbral de intensidad mínima que el animal necesita para detectar un eco aumenta, y la resolución con la que puede distinguir objetivos cercanos entre sí, tanto en ángulo como en distancia, se reduce.
ID:6024
Grupo 6: Grupo 6: Magnetorrecepción y ruido térmico
Descripción
Magnetosomas
Pregunta clave: ¿Cómo detectan los magnetosomas gradientes magnéticos bajo ruido térmico?
Magnetosomas La modalidad sensorial que transduce el campo magnético opera mediante pares de estructuras magnéticas internas —los magnetosomas— que detectan diferencias de campo magnético entre un punto y otro del cuerpo del animal: la sensibilidad de esta detección cae a medida que aumenta el ruido térmico interno, el mismo tipo de agitación molecular aleatoria que compite con cualquier señal débil que el organismo intente detectar. Cada modalidad sensorial funciona físicamente como un transductor especializado que convierte una forma distinta de energía física, ya sea deformación mecánica, presión de sonido, campo magnético o vibración, en potenciales de acción eléctricos que el sistema nervioso puede interpretar.
ID:6025
Grupo 7: Grupo 7: Consecuencias motoras de pérdida propioceptiva
Descripción
Retroalimentación propioceptiva y control motor
Pregunta clave: ¿Cómo afecta la pérdida propioceptiva al control motor?
Retroalimentación propioceptiva y control motor Cuando es específicamente la propiocepción la que se pierde, el control motor que depende de su retroalimentación mencionada al comienzo se resiente de forma característica: aumentan las oscilaciones posturales del animal en reposo, aparece una marcha atáxica que empeora notablemente cuando el animal cierra los ojos y deja de poder compensar la pérdida propioceptiva con información visual, y el tiempo que el animal tarda en reaccionar ante una perturbación mecánica inesperada se alarga. La pérdida de función sensorial en mamíferos compromete la capacidad del sistema nervioso de adquirir información sobre el estado mecánico del propio cuerpo —la propiocepción— y sobre el entorno que lo rodea —la exterocepción—. La degradación de cualquier eslabón de esta cadena de transducción reduce la calidad de la retroalimentación sensorial disponible para el control motor. La propiocepción depende de mecanorreceptores especializados —los husos musculares y los órganos tendinosos de Golgi— que actúan como transductores viscoelásticos de la deformación mecánica del músculo y el tendón: la frecuencia con la que estos receptores disparan sus potenciales de acción es proporcional a dos componentes que se suman, uno ligado a cuánto está deformado el tejido en un instante dado y otro ligado a qué tan rápido cambia esa deformación en el tiempo.
ID:6026