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Receptores sensoriales 
 
Dr. Fernando D. Saraví 
 
El sistema nervioso central (SNC) no es directamente sensible al tacto, al dolor, a la luz ni al sonido, pero 
recibe continuamente información sobre el ambiente y el estado interno del cuerpo mediante un enorme 
número de fibras aferentes cuya descarga es iniciada por una variedad de estímulos. Dichos estímulos 
pueden dar lugar a percepciones conscientes e iniciar actos reflejos o voluntarios mediados por la 
musculatura esquelética, o ser parte de arcos reflejos neuroendocrinos inconscientes que modifican, por ej., 
la descarga simpática o la secreción de hormonas hipofisiarias de manera independiente de la voluntad. 
 Los estímulos son detectados por receptores de diferentes clases, sensibles a estímulos físicos o 
químicos. Las señales que viajan al sistema nervioso y las que se procesan en él son solamente de dos 
tipos: eléctricas como el potencial de acción o químicas como los neurotransmisores liberados en las 
sinapsis. Para percibir estímulos externos o internos es necesario que éstos se transformen en un código 
inteligible para el SNC, en la forma de potenciales de acción en las fibras aferentes. La transformación de 
un estímulo en potenciales de acción ocurre en los receptores y el proceso se llama transducción. 
 Los receptores pueden clasificarse en exteroceptores e interoceptores, según detecten estímulos 
externos o internos, respectivamente. Entre los exteroceptores están los receptores de la piel, del oído 
interno, de la retina y del gusto y el olfato. Los interoceptores del músculo esquelético, tendones y 
articulaciones permiten detectar la posición de los miembros y sus modificaciones. Los interoceptores en 
vísceras huecas pueden originar sensaciones conscientes: el llenado gástrico es una señal de saciedad, el 
lleno vesical estimula el deseo de orinar y la distensión del recto el deseo de defecar. Otras señales 
provenientes de interoceptores no alcanzan la conciencia pero permiten la regulación de variables 
fisiológicas como la presión arterial, la ventilación pulmonar o la osmolaridad de los líquidos corporales. 
 
CLASES DE RECEPTORES 
Los receptores también pueden clasificarse, según el tipo de estímulo que normalmente los activa, en 
receptores para estímulos físicos o químicos, cada uno con diferentes tipos. 
 Receptores para estímulos físicos. Incluyen 1) Los mecanorreceptores de la piel, los músculos y 
articulaciones, los vasos sanguíneos y las vísceras huecas, además de las células ciliadas del oído interno 
(cóclea y vestíbulo). 2) Los termorreceptores cutáneos y viscerales. 3) Los fotorreceptores de la retina. 
 Receptores para estímulos químicos. Comprenden: 1) Los receptores de los sentidos químicos 
(gusto y olfato). 2) Diversas clases de quimiorreceptores y osmorreceptores en los vasos sanguíneos y 
algunas estructuras centrales. 3) Receptores en la piel y las vías aéreas que responden a estímulos químicos 
generalmente nocivos (ácidos, sustancias irritantes). 
Cada tipo de receptor responde con alta sensibilidad a una forma de energía y es insensible o muy 
poco sensible a otras formas. Por ej., los fotorreceptores son muchísimo más sensibles a los fotones que a 
un estímulo mecánico. No obstante, un fuerte golpe en el ojo puede estimularlos y ser percibido 
conscientemente como destellos de luz (“ver las estrellas”). La especialización de cada receptor para un 
tipo particular de estímulo y el hecho de que la estimulación de un determinado tipo de receptor origina 
siempre el mismo tipo de sensación (luz en el ejemplo) fueron notados por Johannes Müller en 1826 y se 
conocen como “ley de las energías 
específicas”. 
 
TRANSDUCCIÓN 
El proceso de transformar un estímulo en una 
señal aferente se produce en los receptores. 
Aunque existe gran variedad de receptores, 
todos los estímulos perceptibles causan la 
iniciación de un cambio eléctrico local 
llamado potencial de receptor. Si el 
potencial de receptor se produce en el mismo 
extremo distal del axón aferente (como 
ocurre en los mecanorreceptores) el receptor 
se denomina primario. En otros casos, la 
célula receptora es diferente de la neurona 
Posgrado-00
Sello
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aferente. Por ejemplo, en el aparato vestibular la aceleración estimula células ciliadas que entonces liberan 
un neurotransmisor que activa los axones aferentes (receptor secundario). En la retina, los fotones de luz 
visible estimulan los fotorreceptores, pero éstos no activan directamente los aferentes del nervio óptico, 
sino por medio de otras células intercaladas, como las células bipolares (receptor terciario). 
Los potenciales de receptor son graduables y proporcionales a la intensidad del estímulo (Fig. 1). 
A su vez, el potencial de receptor es capaz de iniciar potenciales de acción en el axón aferente. Para que se 
produzca un potencial de receptor debe variar la conductancia de la membrana, lo cual se debe 
generalmente a la apertura de canales iónicos que causa una despolarización del receptor (la excepción son 
los fotorreceptores, en los cuales los fotones provocan una reducción de la conductancia e 
hiperpolarización; ver VISIÓN). Los mecanorreceptores poseen canales iónicos que se abren por 
deformación (estiramiento) de la membrana. En otros casos, como los receptores olfativos, una sustancia 
olorosa actúa sobre receptores acoplados a proteína G de la célula receptora, lo cual aumenta la 
concentración de cAMP, el cual activa canales operados por nucleótidos cíclicos. 
 
MODALIDADES SENSORIALES 
Clásicamente se enuncian cinco sentidos: visión, audición, tacto, olfato y gusto. A esta lista debe añadirse 
el sentido del equilibrio, de la posición del cuerpo (y cada una de sus partes) en el espacio, de la 
temperatura y del dolor (nocicepción). Cada uno de estos sentidos constituye una modalidad sensorial. 
Normalmente existe una correspondencia entre la naturaleza del estímulo y la calidad de la percepción. El 
hecho de que la estimulación de un determinado tipo de receptor cause siempre la misma clase de sensación 
se debe a las conexiones centrales de los axones aferentes. Por ej., los potenciales de acción en el axón de 
un mecanorreceptor resultan en la percepción de un estímulo mecánico, ya sea que se active el axón por 
estimulación del receptor o directamente con una descarga eléctrica. Esto se debe a que ese axón es parte de 
una vía aferente para la sensibilidad somática y está conectado con la corteza somestésica. 
 Si bien las diferentes modalidades sensoriales difieren entre sí en sus receptores, vías y centros, a la 
vez comparten un plan común: Un estímulo físico o químico es detectado por un receptor, que transduce la 
energía del estímulo en potenciales de acción aferentes y origina una percepción o experiencia sensorial. 
Este procesamiento implica que no se experimentan los estímulos como tales, sino como el resultado de 
ciertos patrones de actividad neuronal que ellos producen, los cuales son interpretados conforme a la 
estructura cerebral y la experiencia. Por ejemplo, la cóclea es estimulada por ondas mecánicas más o menos 
complejas, y como resultado oímos ruidos, música o palabras. La retina es estimulada por ondas 
electromagnéticas de 400 a 700 nm, que son percibidas como colores, formas y movimientos. 
 Los colores y las palabras, como los olores y las texturas, no existen como tales fuera del cerebro, 
sino que son representaciones internas que el propio cerebro construye a partir de los estímulos. Un 
problema crucial en fisiología sensorial es justamente cómo tales representaciones se construyen y se 
integran para dar lugar a una experiencia sensorial compleja, como degustar un buen vino. 
Además de la modalidad sensorial, que define la calidad del estímulo, existen propiedades de éste 
que pueden correlacionarse cuantitativamente con la percepción. Estas propiedades son la intensidad, la 
duración y la localización del estímulo. 
 
INTENSIDAD DEL ESTÍMULO 
La intensidades percibida por dos 
mecanismos. 1) Para un receptor individual, 
un estímulo más intenso provoca un 
potencial de receptor de mayor amplitud. La 
respuesta local es de tipo analógico, más 
amplia a mayor intensidad. Se trata de una 
modulación por amplitud (AM). Por otra 
parte, los potenciales de acción no son 
graduables, pues responden a la ley de todo o 
nada. Lo que ocurre es que un potencial de 
receptor de mayor amplitud ocasiona la 
descarga de un número mayor de 
potenciales de acción en el tiempo. Ahora la 
señal es codificada por la frecuencia de las 
señales (frecuencia modulada). El SNC 
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interpreta un aumento de la frecuencia de los potenciales de acción como un incremento en la magnitud 
del estímulo (Fig. 2). 2) Adicionalmente, para un grupo de receptores próximos entre sí, la intensidad puede 
señalarse según el número de receptores activados. Cuando aumenta la intensidad del estímulo, se 
reclutan receptores que previamente no eran activados, o lo eran sólo en forma subliminal. Junto con la 
frecuencia de descarga de cada axón, un mayor número de aferentes activos también es interpretado como 
un incremento en la intensidad del estímulo. 
 Psicofísica. La psicofísica es la disciplina que estudia la relación entre la intensidad de un estímulo 
y su percepción subjetiva. La mínima intensidad de un estímulo que es perceptible se denomina umbral 
sensorial. Un umbral sensorial absoluto puede determinarse experimentalmente mediante el método de 
límites: se estimula con intensidad creciente o decreciente, y el individuo informa cuándo el estímulo se 
vuelve imperceptible. Más a menudo se emplea el método de amplitud aleatoria. Al sujeto se le aplican 
estímulos cuya amplitud varía al azar. Como un estímulo muy débil puede ser percibido conscientemente a 
veces y otras no, se considera que el umbral sensorial corresponde a la intensidad de un estímulo que es 
percibido 50 % de las veces (Fig. 3). El umbral absoluto puede modificarse según el contexto. Por 
ejemplo, en un soldado en batalla o en una 
parturienta el umbral para el dolor es más 
elevado. Por el contrario, el umbral puede 
reducirse en un sujeto ansioso o 
atemorizado. 
 La discriminación entre 
estímulos de diferente intensidad depende 
en parte de la magnitud del estímulo de 
referencia. Por ej., es fácil distinguir un 
peso de 1 kg de un peso de 2 kg, pero no 
es tan fácil distinguir un peso de 30 kg de 
otro de 31 kg, aunque la diferencia es, en 
ambos casos, de 1 kg. La denominada ley 
de Weber (1834) establece que la mínima 
diferencia perceptible (ΔS) es función del 
estímulo de referencia S multiplicado por 
una constante: ΔS = k . S. Esto significa 
que la mínima diferencia perceptible es una fracción constante del estímulo de referencia. Por ej., si ΔS = 
0.1 o 10 %, es posible distinguir entre un peso de 2 kg y otro de 2.2 kg, pero si el peso de referencia fuera 
de 30 kg, ΔS sería de 3 kg. 
 Además del umbral absoluto y del umbral de discriminación (mínima diferencia perceptible), la 
psicofísica estudia la relación entre la magnitud del estímulo y la intensidad de la sensación subjetiva 
resultante. Esta relación se denomina función de transferencia. La primera formulación de la función de 
transferencia se basó en una relación logarítmica, pero hoy se admite que la función de transferencia es 
generalmente de tipo exponencial: 
 
I = k (S – Su)n 
 
donde I es la intensidad de la percepción, S la magnitud del estímulo aplicado, Su el umbral de sensibilidad 
y n un exponente variable según la modalidad sensorial. En el caso más simple, n = 1 y la intensidad guarda 
una relación lineal con la magnitud. Así ocurre, por ej., con las sensaciones provenientes de 
mecanorreceptores cutáneos. En otros casos, como en la audición, n < 1 y la relación se aplana para 
estímulos más intensos. En la Fig. 4 se muestra la relación entre intensidad y respuesta para exponentes 1, 
0.8 y 0.5. 
 Se denomina rango dinámico del receptor a la diferencia entre el mínimo y el máximo estímulo 
que puede codificar. El máximo estímulo codificable causará la descarga de potenciales de acción a la 
máxima frecuencia con que pueda producirlos la fibra (Por ej., 500/s). Estímulos de mayor magnitud 
saturan el receptor y no pueden percibirse como más intensos. En otras palabras, existe un límite de 
frecuencia que no puede superarse. Los exponentes menores de 1 son característicos de los sistemas 
sensoriales con gran rango dinámico, como el auditivo, donde la intensidad máxima perceptible es diez 
millones de veces superior a la mínima. Como la frecuencia de descarga aferente no puede variar sino entre 
cero y 500/s, la frecuencia varía al principio más rápidamente, pero estímulos muy intensos causan 
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aumentos fraccionales progresivamente menores 
en la frecuencia de descarga aferente. El SNC 
interpreta los cambios de frecuencia de manera 
diferente para estímulos de baja intensidad 
(detecta cambios menores) que para cambios de 
frecuencia para estímulos muy intensos. 
 
DURACIÓN DEL ESTÍMULO. 
El inicio, la finalización y los cambios de 
intensidad que pueda sufrir un estímulo son 
codificados por modificación en la frecuencia de 
descarga aferente del receptor. Existen receptores, 
como el corpúsculo de Pacini (ver SOMESTESIA) 
que frente a un estímulo sostenido en el tiempo 
solamente inician potenciales de acción al 
iniciarse el estímulo y al terminar éste. Son 
receptores de adaptación rápida que sirven para 
detectar cambios. La información sobre la 
aparición o desaparición de un estímulo ambiental 
es importante para el SNC. 
Otros receptores, como los aferentes Ia de los husos musculares (ver REFLEJOS SOMÁTICOS) 
muestran una mayor frecuencia de descarga al aplicarse el estímulo, que luego se reduce pero sin 
desaparecer. La respuesta inicial rápida depende de la tasa de aplicación del estímulo y se denomina fásica. 
La respuesta sostenida depende de la magnitud del estímulo y se llama tónica. Los receptores que pueden 
mantener una frecuencia aumentada mientras dura el estímulo se califican como de adaptación lenta. 
Sirven para señalar estímulos persistentes (Fig. 5). 
La coexistencia de receptores de adaptación rápida que señalan cambios, con receptores de 
adaptación lenta que informan sobre la tasa de aplicación de un estímulo y sobre su persistencia, le permite 
al SNC extraer e integrar la información 
relevante sobre las propiedades temporales 
de dicho estímulo. 
 
LOCALIZACIÓN DEL ESTÍMULO 
Además de identificar la modalidad 
sensorial, la intensidad y la duración del 
estímulo, en muchos casos es importante 
localizar la fuente en el espacio. 
En el caso de la sensibilidad 
cutánea, la localización es posible porque 
cada receptor es sensible a estímulos 
solamente en cierta área de la piel. El área 
cuya estimulación activa un receptor se 
llama campo receptivo y generalmente el 
receptor tiene máxima sensibilidad en el 
centro del campo receptivo. Los campos 
receptivos de varios receptores próximos 
entre sí pueden superponerse. Las vías 
aferentes de la somestesia muestran una 
segregación de las fibras según la región del cuerpo de la cual procedan, de modo que en los relevos 
sinápticos y en la corteza somestésica existen mapas somatotópicos que permiten al SNC localizar el lugar 
donde se aplicó el estímulo. Los propioceptores de músculos, ligamentos y articulaciones también se 
organizan según mapas somatotópicos. 
Por su parte, en la visión es posible localizar un estímulo en el espacio porque dicho estímulo 
activará fotorreceptores de una determinada área de la retina, que corresponde a una región del campo 
visual. La vía óptica conserva este mapa retiniano, lo que se denomina organización retinotópica. 
0 20 40 60 80 100
0
20
40
60
80
100
Intensidad del estímulo
(unidades arbitrarias)
In
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(%
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o)
n = 1n = 0.8
n = 0.5
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Tanto en la piel como en la retina, la capacidad de distinguir dos estímulos simultáneos como 
diferentes depende del número de receptores por unidad de superficie (densidad de receptores). Por 
ejemplo, en las yemas de los dedos se distinguen estímulos muy próximos entre sí por la alta densidad de 
receptores, mientras que en la espalda la baja densidad de receptores hace que los estímulos deban estar 
distanciados varios cm para ser percibidos como diferentes. De forma similar, la retina muestra máxima 
capacidad de discriminación en la fóvea, donde los fotorreceptores tienen máxima densidad. 
 
ORGANIZACIÓN GENERAL DE LOS SISTEMAS SENSORIALES 
Si bien experimentalmente se puede estudiar la respuesta de un receptor aislado, las experiencias 
sensoriales normales resultan de la respuesta conjunta de una población de receptores, cuyas actividades 
individuales son procesadas simultáneamente (en paralelo) e integradas en una única experiencia sensorial. 
 Además del procesamiento en paralelo, la actividad de poblaciones de receptores es procesada 
secuencialmente (en serie) en los diversos relevos de cada vía sensorial. Los relevos son sitios de 
procesamiento precoz, de modo que la señal que llega a la corteza receptiva primaria ya ha sido 
considerablemente elaborada y transformada. Una de las funciones de los relevos (que continúa en la 
corteza) es la extracción de propiedades particulares de un estímulo. Por ej., para la visión, algunas 
neuronas responden a la presencia de 
bordes, otras al color, y otras al 
movimiento. Las propiedades así 
analizadas deben luego integrarse en 
áreas corticales de mayor orden para 
reconstruir una representación 
completa de la imagen original. 
 Finalmente, existen áreas de 
integración polimodal (principalmente 
en el lóbulo parietal) que reciben 
información de varias modalidades 
sensoriales y permiten la 
representación de una experiencia 
global. 
 Los relevos de las vías 
sensoriales también contribuyen a la 
nitidez de la percepción mediante el 
aumento del contraste entre las zonas 
estimuladas y las que no lo son (Fig. 
6). Esto se realiza principalmente 
mediante interneuronas estimuladas 
por los aferentes activados (inhibición aferente) o por las neuronas de segundo o tercer orden activadas por 
ellos (inhibición recurrente). La propia corteza sensitiva puede aumentar el contraste mediante vías 
descendentes que activan interneuronas inhibitorias en los núcleos de relevo, al tiempo que favorecen la 
transmisión en la vía preferencialmente activada. 
 
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