¿Qué es la inhibición lateral? Definición y ejemplos

Inhibición lateral es el proceso por el cual las neuronas estimuladas inhiben la actividad de las neuronas cercanas. En la inhibición lateral, las señales nerviosas a las neuronas vecinas (colocadas lateralmente a las neuronas excitadas) disminuyen. La inhibición lateral le permite al cerebro manejar el aporte ambiental y evitar la sobrecarga de información. Al amortiguar la acción de algunos datos sensoriales y mejorar la acción de otros, la inhibición lateral ayuda a agudizar nuestra percepción sensorial de la vista, el sonido, el tacto y el olfato..

Conclusiones clave: inhibición lateral

• La inhibición lateral implica la supresión de neuronas por otras neuronas. Las neuronas estimuladas inhiben la actividad de las neuronas cercanas, lo que ayuda a agudizar nuestra percepción sensorial..
• La inhibición visual mejora la percepción del borde y aumenta el contraste en las imágenes visuales..
• La inhibición táctil mejora la percepción de presión contra la piel..
• La inhibición auditiva mejora el contraste del sonido y agudiza la percepción del sonido..

Conceptos básicos de la neurona

Las neuronas son células del sistema nervioso que envían, reciben e interpretan información de todas las partes del cuerpo. Los componentes principales de una neurona son el cuerpo celular, los axones y las dendritas. Las dendritas se extienden desde la neurona y reciben señales de otras neuronas, el cuerpo celular es el centro de procesamiento de una neurona y los axones son procesos nerviosos largos que se ramifican en sus extremos para transmitir señales a otras neuronas..

La conducción del potencial de acción a través de un axón mielinizado y no mielinizado. Enciclopedia Británica / UIG / Getty Images

Las neuronas comunican información a través de impulsos nerviosos o potenciales de acción. Los impulsos nerviosos se reciben en las dendritas neuronales, pasan a través del cuerpo celular y se transportan a lo largo del axón hasta las ramas terminales. Si bien las neuronas están juntas, en realidad no se tocan, sino que están separadas por una brecha llamada hendidura sináptica. Las señales se transmiten desde la neurona presináptica a la neurona postsináptica por mensajeros químicos llamados neurotransmisores. Una neurona puede hacer conexiones con miles de otras células en las sinapsis creando una vasta red neuronal. 

Cómo funciona la inhibición lateral

En la inhibición lateral, la activación de una célula principal recluta una interneurona, que, a su vez, suprime la actividad de las células principales circundantes. Adaptado del trabajo de Peter Jonas y Gyorgy Buzsaki / Scholarpedia / CC BY-SA 3.0

En la inhibición lateral, algunas neuronas se estimulan en mayor grado que otras. Una neurona altamente estimulada (neurona principal) libera neurotransmisores excitadores a las neuronas a lo largo de un camino particular. Al mismo tiempo, la neurona principal altamente estimulada activa interneuronas en el cerebro que inhiben la excitación de las células posicionadas lateralmente. Las interneuronas son células nerviosas que facilitan la comunicación entre el sistema nervioso central y las neuronas motoras o sensoriales. Esta actividad crea un mayor contraste entre varios estímulos y resulta en un mayor enfoque en un estímulo vívido. La inhibición lateral se produce en los sistemas sensoriales del cuerpo, incluidos los sistemas olfativo, visual, táctil y auditivo..

Inhibición visual

La inhibición lateral se produce en las células de la retina, lo que da como resultado un aumento de los bordes y un mayor contraste en las imágenes visuales. Este tipo de inhibición lateral fue descubierto por Ernst Mach, quien explicó la ilusión visual ahora conocida como Bandas mach en 1865. En esta ilusión, los paneles sombreados de manera diferente colocados uno al lado del otro parecen más claros u oscuros en las transiciones a pesar del color uniforme dentro de un panel. Los paneles aparecen más claros en el borde con un panel más oscuro (lado izquierdo) y más oscuros en el borde con un panel más claro (lado derecho).

Bandas Mach. Copyright - Evelyn Bailey

Las bandas más oscuras y claras en las transiciones no están realmente allí, sino que son el resultado de la inhibición lateral. Las células retinianas del ojo que reciben una mayor estimulación inhiben las células circundantes en mayor grado que las células que reciben una estimulación menos intensa. Los receptores de luz que reciben información desde el lado más claro de los bordes producen una respuesta visual más fuerte que los receptores que reciben información desde el lado más oscuro. Esta acción sirve para mejorar el contraste en los bordes haciendo que los bordes sean más pronunciados..

Contraste simultáneo También es el resultado de la inhibición lateral. En contraste simultáneo, el brillo de un fondo afecta la percepción del brillo de un estímulo. El mismo estímulo aparece más claro sobre un fondo oscuro y más oscuro sobre un fondo más claro..

Las dos barras tienen el mismo tono de gris en todas partes, pero parecen más claras en la parte superior (contra un fondo oscuro) que en la parte inferior (contra un fondo claro). Shi V, et al./PeerJ 1: e146 / CC BY 3.0  

En la imagen de arriba, dos rectángulos de diferentes anchos y de color uniforme (gris) se colocan sobre un fondo con un gradiente de oscuro a claro de arriba a abajo. Ambos rectángulos aparecen más claros en la parte superior y más oscuros en la parte inferior. Debido a la inhibición lateral, la luz de la porción superior de cada rectángulo (contra un fondo más oscuro) produce una respuesta neuronal más fuerte en el cerebro que la misma luz de las porciones inferiores de los rectángulos (contra un fondo más claro).

Inhibición táctil

La inhibición lateral también ocurre en la percepción táctil o somatosensorial. Las sensaciones táctiles se perciben por la activación de los receptores neurales en la piel. La piel tiene múltiples receptores que perciben la presión aplicada. La inhibición lateral mejora el contraste entre señales táctiles más fuertes y más débiles. Las señales más fuertes (en el punto de contacto) inhiben las células vecinas en mayor grado que las señales más débiles (periféricas al punto de contacto). Esta actividad permite al cerebro determinar el punto exacto de contacto. Las áreas del cuerpo con mayor agudeza táctil, como la punta de los dedos y la lengua, tienen un campo receptivo más pequeño y una mayor concentración de receptores sensoriales..

Inhibición auditiva

Se cree que la inhibición lateral desempeña un papel en la audición y la vía auditiva del cerebro. Las señales auditivas viajan desde la cóclea en el oído interno hasta la corteza auditiva de los lóbulos temporales del cerebro. Las diferentes células auditivas responden a los sonidos a frecuencias específicas de manera más efectiva. Las neuronas auditivas que reciben una mayor estimulación de los sonidos a una frecuencia determinada pueden inhibir a otras neuronas que reciben menos estimulación de los sonidos a una frecuencia diferente. Esta inhibición en proporción a la estimulación ayuda a mejorar el contraste y agudizar la percepción del sonido. Los estudios también sugieren que la inhibición lateral es más fuerte de frecuencias bajas a altas y ayuda a ajustar la actividad neuronal en la cóclea.

Fuentes

• Bekesy, G. Von. "Inhibición lateral tipo banda de Mach en diferentes órganos de sentido". El diario de fisiología general, vol. 50, no. 3, 1967, pp. 519-532., Doi: 10.1085 / jgp.50.3.519.
• Fuchs, Jannon L. y Paul B. Drown. "Discriminabilidad de dos puntos: relación con las propiedades del sistema somatosensorial". Investigación somatosensorial, vol. 2, no. 2, 1984, pp. 163-169., Doi: 10.1080 / 07367244.1984.11800556. 
• Jonas, Peter y Gyorgy Buzsaki. "Inhibición neuronal". Scholarpedia, www.scholarpedia.org/article/Neural_inhibition.
• Okamoto, Hidehiko y col. "Actividad neuronal inhibitoria lateral asimétrica en el sistema auditivo: un estudio magnetoencefalográfico". BMC Neuroscience, vol. 8, no. 1, 2007, p. 33., doi: 10.1186 / 1471-2202-8-33.
• Shi, Veronica y col. "Efecto del ancho del estímulo en el contraste simultáneo". PeerJ, vol. 1, 2013, doi: 10.7717 / peerj.146.