Psicologia Cognitiva. Sistemas sensoriais

Transcrição

1 Aula teórica 03 b) Características do sistemas sensoriais e respostas Psicologia Cognitiva 1 Sistemas sensoriais Numa perspectiva evolucionista, os processos mentais desenvolveram-se nos organismos para permitir uma interacção eficaz com o meio ambiente complexo em que vivem (eficácia em termos de sobrevivência). A interacção entre o organismo e o ambiente exterior dá-se através do tecido sensorial (órgãos dos sentidos). Os processos de sensação e percepção correspondem a mecanismos básicos da Psicologia, pois é através deles que a informação ambiental chega à nossa mente. 2 O estudo das sensações e das percepções confunde-se com a origem da Psicologia científica foram estes os primeiros processos psicológicos a serem estudados experimentalmente pela Psicologia moderna (Weber, Fechner e Wundt). A pergunta que se pretende ver respondida é: Qual a cadeia de acontecimentos que leva um estímulo exterior a ser percebido e provocar uma sensação mental? Weber Fechner Wundt 3 4 Interacção com o tecido sensorial; estímulo é qualquer forma de energia que excite os órgãos sensoriais Transdução (conversão da energia do estímulo em impulsos nervosos) Condução de impulsos até ao sistema nervoso central Fenómenos ambientais Estímulos sensoriais Excitação dos nervos sensoriais Activação do SNC sensorial Níveis de processamento bioquímico Sensação versus Percepção Distinção pouco clara e introduzida pela primeira vez por Thomas Reid (1785). Sensação: processo primário de recolha de informação ambiental. A energia do ambiente é codificada em sinais eléctricos (transdução) e vai activar as áreas sensoriais do córtex, gerando sensações. Indivíduo dotado de capacidades de processamento da informação e de experiência Sensação Percepção Níveis de processamento psicológico Percepção: processo pelo qual o cérebro dá sentido à informação recebida pelos órgãos dos sentidos. Selecção, organização e interpretação das sensações. Cognição 5 Cognição: processo que envolve a manipulação das percepções. 6 1

2 Psicologia Cognitiva Os cinco sentidos Aula teórica 03 b) Características do sistemas sensoriais e respostas 7 As limitações da visão do senso-comum 8 Os cinco sentidos Os outros sentidos Tradicionalmente dizemos que existem cinco sentidos: visão, audição, tacto, paladar e olfacto. Que erros esconde esta afirmação? a) Sob o mesmo nome esconde-se mais de um sentido especializado. Por exemplo, no tacto podem distinguir-se sentidos relativos à pressão, à temperatura, à dor... b) Existem outros sentidos para além dos cinco tradicionais: propriocepção, equilíbrio, detecção do campo magnético da terra, de campos eléctricos, etc... 9 Propriocepção: sentido da posição relativa de partes do corpo e utilizando na autoregulação da postura. 10 Sistemas sensoriais Modalidade sensorial: tipos de sensação (aquilo a que chamamos sentidos ); modalidade sensorial corresponde a uma sensação que pode variar em intensidade mas que percebemos como homogénea. Por exemplo, a visão. Órgãos sensoriais ou sensores: órgãos capazes de recolher a informação do mundo exterior e que contém células especiais os receptores. Por exemplo, o olho. Receptores: células sensoriais especializadas que convertem a energia ambiental em impulsos nervosos, que depois irá ser processada pelo SNC. Por exemplo, as células da retina convertem as ondas de luz em actividade neuronal. Ao conjunto dos receptores chama-se tecido sensorial. Qualidade sensorial: aspectos da sensação que não correspondem a variações de quantidades. Por exemplo, no caso da visão, a luminosidade do estímulo é uma qualidade; na audição, o timbre de um instrumento musical é uma qualidade. Quantidade sensorial: variações quantitativas (de intensidade) 11 da sensação. No caso da visão, as variações de luminosidade. Características dos sistemas sensoriais A - Os sistemas sensoriais são especializados. 1. Cada modalidade sensorial tem órgãos específicos, com receptores próprios, que convertem a energia ambiental em impulsos nervosos. 2. Os receptores respondem preferencialmente a uma forma específica de energia (cfr. doutrina novecentista das energias específicas dos nervos). Por exemplo, as células da retina reagem sobretudo à estimulação electromagnética e não às vibrações sonoras. 3. Cada sistema sensorial tem uma determinada parte do cérebro especializada para interpretar os impulsos nervosos que recebe dos receptores (a especificidade não está na energia nervosa mas sim nas áreas corticais sensoriais). 4. Os receptores sensoriais estão localizados em sítios particularmente expostos aos estímulos a que reagem. Por exemplo, os receptores do paladar encontram-se na cavidade bucal. 12 2

3 Características dos sistemas sensoriais B - Os sistemas sensoriais têm limiares de activação. 1. Para que ocorra sensação, é necessário que exista determinado nível estimulação dos órgãos dos sentidos. Cada sistema sensorial só irá responder provocando uma sensação se a intensidade de estimulação for superior a determinado nível (limiar absoluto de activação). Trata-se de um problema de quantidade sensorial. Por exemplo, existem ruídos ou níveis de luminosidade que não nos apercebemos por serem de intensidade muito reduzida. 2. Para que nos apercebamos de sensações diferentes, é necessário que exista uma diferença mínima entre os dois estímulos. Cada sistema sensorial só irá responder diferentemente se a diferença de intensidade da estimulação for superior a determinado nível (limiar de discriminação). Trata-se também de um problema de quantidade sensorial. Por exemplo, não conseguimos distinguir duas bebidas com diferente concentração de açúcar se a diferença entre elas não tiver determinado valor. 13 Características dos sistemas sensoriais 3. Os receptores sensoriais reagem apenas a uma determinada gama de estimulação. Trata-se de um problema de qualidade sensorial e não de quantidade. Por exemplo, os nossos olhos percebem radiação electromagnética com comprimento de onda entre os 350 e os 800 µm; não somos capazes de "ver" outras radiações que estão presentes no espectro electromagnético (raios X ou infravermelhos). No campo da audição, só detectamos sons com frequência entre 20 e 16 mil Hertz (a fala ocorre entre os 200 e os Hz e a escala do piano entre os 30 e os Hz); abaixo destes níveis, os sons são demasiadamente agudos ou graves para os ouvirmos, independentemente de serem feitos com maior ou menor intensidade. 14 Características dos sistemas sensoriais C - Os sistemas sensoriais habituam-se. 1. Quando estimulados continuamente, os receptores sensoriais deixam de reagir a essa estimulação (habituação), só voltando a reagir passado um período sem estimulação ou se a intensidade da estimulação aumentar. Características dos sistemas sensoriais D - Os sistemas sensoriais variam marcadamente entre espécies. 1. Diferentes espécies animais têm diferentes modalidades sensoriais. 2. Diferentes espécies animais são sensíveis a gamas de estimulação distintas das do ser humano. Existem uma série de mudanças energéticas ambientais que não nos damos conta delas (a não ser que utilizemos instrumentos artificiais); mas outros animais possuem células especializadas na detecção dessas variações energéticas a que nós somos insensíveis Por exemplo, as abelhas, são sensíveis aos ultravioletas ou a variações no campo eléctrico (peixes que vivem em águas lodosas) ou magnético terrestre (aves migratórias) O mundo está repleto de variações energéticas que não estamos preparados para transformar em sinais nervosos e, consequentemente, para sentir. Cada espécie vive num "mundo próprio" (conceito de Jakob von Uexküll, ) definido pelos limites das suas experiências sensoriais; estes mundos são impenetráveis às outras espécies (sobretudo as não aparentadas filogeneticamente). Pode-se mostrar que os nossos órgãos dos sentidos detectam apenas as variações ambientais que terão sido importantes para a nossa sobrevivência enquanto mamíferos e primatas. 17 Modalidade sensorial Visão Audição Tacto Dor Propriocepção Temperatura Paladar Olfacto Estímulo Electromagnético (ondas de luz) Mecânico (ondas de pressão aérea) Mecânico (compressão dos receptores) Mecânico Térmico Químico Químico Mecânico Órgão sensorial Olho Ouvido Pele Pele Pele Língua Mucosa olfactiva Músculos e tendões Receptores sensoriais Cones e bastonetes Células ciliares (órgão de Corti) Corpúsculos de Meissner, etc Terminais nervosos livres subcutâneos Corpúsculos de Krause e de Ruffini Botões gustativos Neurónios olfactivos Órgãos de Golgi e fuso muscular Qualidades sensoriais Cor Luminosidade Timbre Altura Frio Calor Doce Salgado, etc Diversas classificações

4 Psicologia Cognitiva Em seguida, vão-se referir estruturas fisiológicas dos principais sistemas sensoriais. O objectivo não é adquirir conhecimentos de anatomia e fisiologia mas compreender a diferença entre o processamento fisiológico dos estímulos e o seu processamento psicológico. Conhecer a forma como a informação ambiental é recebida, transformada e transmitida ao cérebro, para dar lugar à percepção da realidade, permite compreender melhor a metáfora da mente enquanto processador de informação. 19 Aula teórica 03 b) Características do sistemas sensoriais e respostas 20 A visão O órgão sensorial: o olho O olho A pupila regula a quantidade de luz que entra no olho através da abertura da íris (controlada pelos músculos ciliares). Os raios de luz vindos dos objectos que estão no nosso campo visual atravessam uma estrutura que é o cristalino (ou lente), que tem por função focar os raios de luz na retina (acomodação) O tecido sensorial: a retina Diversos problemas de visão podem surgir se forma do globo ocular dificultar a tarefa do cristalino em focar a imagem sobre a retina: miopia e hipermetropia. O caso do astigmatismo é diferente pois resulta de irregularidades na curvatura da córnea, dificultando a convergência dos raios. A retina é camada que forra o interior do olho e que recebe os raios de luz e os converte em impulsos eléctricos, que, por sua vez, irão ser levados ao cérebro pelo nervo óptico. A retina é formada pela expansão do nervo óptico e contém três camadas principais: a camada dos receptores (a mais externa), uma camada de associação e uma camada ganglionar (a mais interna)

5 3 - Camada ganglionar 2 - Camada de associação 1 - Camada de receptores 1. Receptores: células fotoreceptoras que convertem a energia da luz em impulsos nervosos (cones e bastonetes); essa conversão resulta de uma reacção química envolve a transformação dos pigmentos visuais; 2. Camada de associação: células bipolares ligam os cones e os bastonetes às células ganglionares; 3. Camada ganglionares: células ganglionares cujas as fibras (axónios) formam o início do nervo óptico que vai até ao cérebro Os receptores sensoriais Os receptores visuais convertem a energia da luz em impulsos nervosos através de uma reacção química que envolve a transformação de pigmentos visuais (por exemplo, a rodopsina). Existem dois tipos de receptores visuais, que têm reacções diferentes por possuírem diferentes pigmentos: Cones e bastonetes Bastonetes: não sensíveis à cor; funcionam melhor com pouca intensidade luminosa; especialmente sensíveis na detecção de movimentos na visão periférica. Cones: sensíveis à cor; funcionam apenas em condições de luminosidade intensidade luminosa; concentram-se no centro da retina (fóvea) Cones e bastonetes A fóvea (mácula) é uma zona da retina com cerca de 0,5 mm 2 que contém apenas cones (os bastonetes abundam na periferia da fóvea). A acuidade visual é máxima quando as imagens estão focadas sobre a fóvea. A fóvea está alinhada com o centro da pupila, pelo que quando olhamos directamente um objecto a sua imagem é projectada sobre a fóvea. Duplicidade da visão A existência de dois tipos de receptores originou a chamada teoria da duplicidade da visão que afirma que a visão é constituída por dois sistemas visuais separados (Max Schultze, 1860): a visão fotópica (sistema de visão adaptado à luz do dia, que permite visão a cores; os receptores sensoriais são os cones); a visão escotópica (sistema de visão adaptado à escuridão; os receptores sensoriais são os bastonetes)

6 Duplicidade da visão Via óptica Animais que vivem no escuro apresentam apenas visão escotópica (mochos, por exemplo); animais diurnos apresentam apenas visão fotópica (por exemplo, pombos); animais que são activos de dia e de noite ou no crepúsculo, apresentam os dois tipos de visão (por exemplo, a espécie humana). visão fotópica visão mesotópica visão escotópica Córtex visual Movimentos oculares Os músculos oculares garantem movimentos variados e de grande precisão, movendo-se os dois olhos em paralelo. Movimentos voluntários Permitem que os olhos se fixem em determinadas regiões do campo visual. 33 Movimentos involuntários Sacadas e fixações: sacadas são movimentos muito rápidos (duram entre os 25 e os 100 ms). As fixações são pequenas pausas entre as sacadas; o olho extrai a informação durante as fixações. 34 Psicologia Cognitiva A audição A audição O órgão sensorial: o ouvido Aula teórica 03 b) Características do sistemas sensoriais e respostas

7 O ouvido O ouvido organiza-se anatomicamente em três partes: o ouvido externo, o ouvido médio e o ouvido externo. O ouvido externo Ouvido interno Ouvido externo Ouvido médio 37 As ondas sonoras são captadas pelo pavilhão auricular e conduzidas através do canal auditivo até ao tímpano. 38 O ouvido médio Bigorna O ouvido interno Estribo Martelo Tímpano Trompa de Eustáquio As ondas sonoras fazem o tímpano vibrar e essa vibração é transmitida à cadeia de ossículos (martelo, bigorna e estribo). O estribo conduz essa vibração até ao ouvido interno. A Trompa de Eustáquio estabelece ligação entre o ouvido médio e a faringe. 39 As vibrações são transmitidas à cóclea, órgão do ouvido interno que contém os receptores auditivos (células ciliares do órgão de Corti). O aparelho vestibular (constituído pelos canais semi-circulares) não está relacionado com a audição mas sim com o sentido de equilíbrio (detecta mudanças de direcção e intensidade dos movimentos da cabeça). 40 O ouvido interno: a cóclea O receptor sensorial: órgão de Corti Corte transversal do tubo coclear Ducto coclear Canal vestibular Órgão de Corti: células ciliares Órgão de Corti: membrana basilar Nervo auditivo Canal timpânico As vibrações vindas dos ossículos são transmitidas pela janela oval ao fluído que circula na cóclea (perilinfa). As variações de pressão desse líquido ao longo do tubo coclear fazem ondular a membrana basilar que assim estimula as células ciliares do órgão de Corti. Essa estimulação vai provocar impulsos nervosos que serão levados pelo nervo auditivo até ao córtex auditivo

8 Via auditiva A existência de dois ouvidos permite a localização de fontes sonoras Implante coclear Psicologia Cognitiva Aula teórica b) Características do sistemas sensoriais e respostas 46 O tacto sentidos cutâneos Existem quatro tipos principais de sensibilidade cutânea, cada uma com receptores específicos, provocando diferentes tipos de sensação: 1) Térmica: sensação de frio e de calor; 2) Dolorosa: informação sobre a dor; 3) Táctil: informação sobre a textura dos objectos e do seu movimento em contacto com a pele; Tipos de receptores sensoriais cutâneos 4) Proprioceptiva e cinestésica: informação sobre a posição dos nossos membros e dos nossos movimentos

9 Psicologia Cognitiva Sistemas sensoriais químicos Olfacto e paladar Aula teórica 03 b) Características do sistemas sensoriais e respostas 49 A estimulação química é uma das formas mais arcaicas dos organismos se relacionarem com o meio, desempenhando grande papel em comportamentos fundamentais para a sobrevivência, como a alimentação, a defesa do território, o comportamento sexual e social. Nos organismos que vivem à superfícies, estes dois sistemas exercem funções bem distintas, pois um processa informação próxima e o outro informação longínqua. Consoante a origem dos químicos que estimulam o tecido sensorial origem ambiental ou origem em outro ser vivo e sua a função é possível classificar os diferentes estímulos sensoriais químicos. 50 Tipos de interacção química Estímulos semioquímico Tipo de relação Transmissor / Receptor Ambiente versus Organismo Entre organismos Intra-específico (+/0 versus +) Inter-específico Benefício para o receptor (- vs +) Benefício para o receptor (0 vs +) Tipo de estímulo 1. Estímulos químicos 2. Semioquímicos 3. Feromonas 4. Estímulos aleloquímicos 5. Cairomonas 6. Apneumonas Os semioquímicos são substâncias químicas que transmitem informação a um organismo sobre outro organismo. Podem ser usados como avisos ou para comunicação entre organismos. Semioquímicos Benefício para o emissor (+ vs 0/-) Benefício para ambos (+ vs +) Intra-organismo 7. Alomonas 8. Sinomonas 9. Hormonas Feromonas (intra-específicos) Aleloquímicos (inter-específicos) (Dusenbery, 1992) O sufixo mona é usado para denominar químicos que veiculam informação, sem qualquer efeito trófico. 51 Os semioquímicos derivam de processos fisiológicos já em utilização pelo organismo e são subsequentemente alterados no decurso da evolução, de forma a ganhar novas funções 52 enquanto sinais. Feromonas Feromonas (pherein, transportar, transferir; hormón, excitar, estimular): semioquímicos que actuam entre indivíduos da mesma espécie. Substâncias que são segregadas para o exterior por um indivíduo e recebidas por um segundo indivíduo da mesma espécie no qual provocam uma reacção específica, por exemplo um comportamento definido [feromonas libertadoras, releaser] ou um processo de desenvolvimento [feromonas iniciadoras, primer]. Feromonas O suor masculino contém componentes químicos (feromonas) que podem afectar tanto a disposição das mulheres como o seu nível hormonal. (Karlson & Lüsher, 1959) 53 Male axillary extracts contain pheromones that affect pulsatile secretion of luteinizing hormone and mood in women recipients (Preti et al., 2003) 54 9

10 Olfacto Apesar do seu poder sobre o comportamento, muitas vezes ao nível das reacções automáticas, as sensações produzidas pelos sistemas sensoriais químicos dificilmente podem ser manipuladas cognitivamente, ao contrário das sensações visuais e auditivas. A modalidade sensorial olfactiva é um sentido químico, pois reage a moléculas de substâncias que passam pelo sistema olfactivo. Os receptores olfactivos encontram-se na nossa cavidade nasal. Os neurónios dos receptores olfactivos enviam a informação para o bulbo olfactivo que se situa na base dos lobos cerebrais Paladar O paladar ou o gosto é outro sentido químico. Os receptores do paladar (botões gustativos) encontram-se na língua e nas paredes da cavidade bocal (cerca de 10000). Considera-se que existem quatro sensações primárias do paladar - doce, salgado, amargo e azedo a que correspondem receptores específicos situados em diferentes regiões da língua. O sabor vai resultar da mistura da activação destes diferentes receptores, bem como da influência de outros factores (odor, temperatura, textura) Quando não há informação sobre olfactiva, torna-se muito difícil reconhecer mesmo alimentos comuns apenas pelo paladar. Identificações correctas (%) Água Vinagre Uísque Vinho Café Chocolate Alho Substância a identificar (Mozell, Smith, Smith, Sullivan & Swender, 1969) Com olfacto Sem olfacto 59 Conceitos a reter Sensação / Percepção / Cognição Transdução Propriocepção Modalidade sensorial Órgãos sensoriais Receptores Qualidade sensorial versus Quantidade sensorial Limiar absoluto e limiar de discriminação Habituação Estrutura do olho e do ouvido Vias de processamento que levam à produção de sensações visuais e auditivas Teoria da duplicidade da visão Sacadas e fixações Estímulos semioquímicos, aleloquímicos e feromonas 60 10