Storyboard

Los sistemas sensoriales transducen energía física (luz, sonido, presión, calor, moléculas) en señales eléctricas neuronales. El proceso de transducción modifica las conductancias iónicas de la membrana del receptor: un estímulo abre o cierra canales iónicos específicos (mecanotransducción, fototransducción, quimiotransducción), cambiando el potencial de membrana (potencial receptor) que, si supera el umbral, genera potenciales de acción en la neurona sensorial primaria.

Las leyes de Weber-Fechner y Stevens describen la compresión de la respuesta sensorial: el sistema sensorial asigna la mayor sensibilidad (ganancia) a los cambios en el rango de intensidades frecuentes en el entorno. Weber (I/I = constante) captura la proporcionalidad del umbral diferencial; Fechner integra esta relación para obtener P = log(I/I). Stevens encuentra que la ley de potencia (P I^n) es más precisa: el exponente n codifica la función de la modalidad (n < 1: compresión beneficiosa en visión y audición; n > 1: expansión en dolor).

La fototransducción en los fotorreceptores (bastones y conos) sigue una cadena de amplificación: 1 fotón activa 1 rodopsina 500 transducinas 500 PDEs hidroliza 10 cGMP/s cierra ~230 canales de Na V 1 mV en bastones. Este proceso tiene ganancia de amplificación de ~10: de ahí la capacidad de los bastones de detectar fotones individuales con SNR > 1.

La membrana basilar de la cóclea realiza un análisis de Fourier mecánico pasivo: cada punto a lo largo de su longitud resuena a una frecuencia característica (mapeo tonotópico), con f_CF decayendo exponencialmente desde la base (20 kHz) al ápex (20 Hz) en ~35 mm. Las células ciliadas externas amplifican activamente (10100×) la vibración de la membrana basilar, agudizando la sintonía frecuencial y aportando sensibilidad hasta el nivel de movimiento browniano.

La adaptación sensorial es el ajuste de la ganancia G_adapt al nivel medio del estímulo (I_adapt): permite al receptor mantener alta sensibilidad diferencial en un rango dinámico de ~120 dB sin saturación. El sistema visual se adapta en segundos (pupila) y minutos (fotopigmentos); el sistema auditivo, en milisegundos (reflejo estapedial) y minutos (adaptación neural). Clínicamente, la audiometría de tonos puros mide los umbrales de audición para detectar pérdida conductiva (patología del oído medio) o neurosensorial (daño de las células ciliadas internas).

>Modelo

ID:('ky', 47)

Descripción

Cálculos

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estrategia
• 2D
• 3D

Ecuación

Número

Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

---

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

Cálculos

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar

Variables

$KD_{photo}$

KD_photo

Constante de semisaturación foto

1

$k_W$

k_W

Constante de Weber

1

$n_{photo}$

n_photo

Exponente foto

1

$n_S$

n_S

Exponente Stevens

1

$G_{adapt}$

G_adapt

Ganancia adaptativa

1

$k_F$

k_F

Ganancia Fechner

1

$G_{max}$

G_max

Ganancia máxima

1

$k_S$

k_S

Ganancia Stevens

1

$flash$

flash

Intensidad de flash

1

$I_{stim}$

I_stim

Intensidad del estímulo

1

$I_{eff}$

Ieff

Intensidad efectiva adaptada

1

$I_{adapt}$

I_adapt

Intensidad media adaptada

1

$I_0$

I0

Intensidad umbral

1

$modNa$

modNa

Modulación de canales Na

1

$P_{Fechner}$

P_Fecher

Percepción logarítmica

1

$P_{Stevens}$

P_Stevens

Percepción por potencia

1

$S_{photo}$

S_photo

Sensibilidad del flash

1

$Delta I$

DeltaI

Umbral diferencial

1

$alpha_{BM}$

alpha_BM

Atenuación espacial coclear

1/m

$\r ho_{receptor}$

rho_receptor

Densidad de receptores

1/m

$f_{CF}$

f_CF

Frecuencia característica

Hz

$f_{max}$

f_max

Frecuencia máxima basal

Hz

$stimFreq$

stimFreq

Frecuencia sonora

Hz

$I_{photo}$

I_photo

Corriente fotorreceptora

A

$I_{dark}$

I_dark

Corriente oscura

A

$F$

F_const

Constante de Faraday

C/mol

$T$

T

Temperatura

K

$P_{K0}$

P_K0

Permeabilidad basal de K

m/s

$P_{Na0}$

P_Na0

Permeabilidad basal de Na

m/s

$P_K$

P_K

Permeabilidad efectiva de K

m/s

$P_{Na}$

P_Na

Permeabilidad efectiva de Na

m/s

$V_{rec}$

V_rec

Potencial receptor

V

$BM_0$

BM0

Desplazamiento basal

m

$BM_{disp}$

BM_disp

Desplazamiento membrana basilar

m

$L_{BM}$

L_BM

Longitud característica coclear

m

$x_{BM}$

x_BM

Posición membrana basilar

m

$Delta x_{min}$

dx_min

Resolución espacial Nyquist

m

$S_{2pt}$

S_2pt

Separación mínima dos puntos

m

$R$

R

Constante universal de gases

J/mol·K

$K_o$

K_o

Concentraciones de potasio extra

mol/m³

$K_i$

K_i

Concentraciones de potasio intracelular

mol/m³

$Na_o$

Na_o

Concentraciones de sodio extra

mol/m³

$Na_i$

Na_i

Concentraciones de sodio intracelular

mol/m³

$t_{flash}$

t_flash

Edad del flash

s

$ au_{adapt}$

tau_adapt

Tiempo de adaptación

s

$ au_{rec}$

tau_rec

Tiempo de recuperación

s

ID:(0, 47)