Limiar sensorial

O limiar sensorial é a cantidade mínima de sinal que debe estar presente para ser rexistrada por un sistema. Por exemplo, a cantidade mínima de luz que pode detectar o ollo humano na escuridade. O limiar é a base da exploración psicofísica das sensibilidades (táctiles, olfactivas, visuais, auditivas...).

A relación entre sensibilidade e limiar exprésase como

${\text{Sensibilidade}}={1 \over {\text{Limiar}}}$.

Para a determinación práctica do limiar, considérase unha probabilidade do 50%. Noutras palabras, o limiar é a menor cantidade de estímulo que ten unha probabilidade do 50% de ser detectado.

O punto no que un estímulo provoca a transmisión dun impulso nervioso tamén se chama limiar. O estímulo debe alcanzar unha intensidade suficiente para provocar o limiar ou, noutras palabras, unha reacción mínima que fai necesario o impulso nervioso. Se non se alcanza esta intensidade, non se realiza o impulso nervioso. Esta última explicación coñécese como a "lei do todo ou nada".

Historia

Os primeiros estudos sistemáticos para determinar os limiares sensoriais foron realizados por Ernst Heinrich Weber, fisiólogo e pioneiro da psicoloxía experimental na Universidade de Leipzig. Os seus experimentos tiñan como obxectivo determinar os limiares absolutos e diferenciais, ou diferenciais. Weber foi capaz de definir estatísticamente o limiar absoluto e de diferenza, o que levou ao establecemento da Lei de Weber e ao concepto de diferenza só notable para describir a percepción do limiar dos estímulos.

Escala de decibelios (dB).

Seguindo o traballo de Weber, Gustav Fechner, un pioneiro da psicofísica, estudou a relación entre a intensidade física dun estímulo e a intensidade percibida psicoloxicamente do mesmo. Comparando a intensidade medida das ondas sonoras coa sonoridade percibida, Fechner concluíu que a intensidade dun estímulo cambia en proporción ao logaritmo da intensidade do estímulo. Os seus descubrimentos levaron á creación da escala de decibelios (dB).

Medición e proba de limiar sensorial

Definir e medir limiares sensoriais require establecer o límite de sensibilidade de tal forma que as observacións de percepción conduzan ao limiar absoluto. Adóitase asumir que o nivel de sensibilidade é constante na determinación do limiar. Hai tres métodos comúns utilizados para determinar os limiares sensoriais:

1. Método de límites. No primeiro paso, o suxeito é estimulado por estímulos fortes e facilmente detectables que van diminuíndo gradualmente (secuencia descendente) ata que non poden detectar o estímulo. Despois aplícase outra secuencia de estimulación chamada secuencia ascendente. Nesta secuencia, a intensidade do estímulo aumenta dende o sublimiar ata ser facilmente detectable. Ambas secuencias repítense varias veces. Isto produce varios valores de limiar momentáneos. No seguinte paso, os valores medios calcúlanse por separado para as secuencias ascendentes e descendentes. O valor medio será menor para as secuencias descendentes. No caso da audiometría, a diferenza das medias en caso de secuencias ascendentes contra descendentes ten unha importancia diagnóstica. No último paso, a media das medias previamente calculadas dará lugar ao limiar absoluto.
2. Método de estímulos constantes. Os estímulos de diferentes intensidades preséntanse en orde aleatoria a un suxeito. As intensidades implican estímulos que son seguramente sublimiares e estímulos que seguramente son supra-limiares. Para a creación da serie, o limiar aproximado é xulgado por un método máis sinxelo (é dicir, polo método de límites). As secuencias aleatorias preséntanse ao suxeito varias veces. Tomarase como limiar a forza do estímulo, percibida en máis da metade das presentacións.
3. Método adaptativo. A estimulación comeza cun estímulo supra-limiar; despois danse estímulos adicionais cunha intensidade diminuída en pasos previamente definidos. A serie deténse cando a forza do estímulo se converte nun sublimiar (este feito coñécese como fenómeno de xiro). Despois redúcese o paso á metade e repítese a estimulación, pero agora con intensidades crecentes, ata que o suxeito volve percibir o son. Este proceso repítese varias veces, ata que o tamaño do paso alcance o valor mínimo preestablecido. Con este método, o valor límite pódese delinear con moita precisión. O tamaño inicial do paso pódese seleccionar dependendo da precisión esperada.

Na medición do limiar sensorial, é necesario ter en conta o ruído:

O ruído de sinal defínese como a presenza de enerxía adicional e non desexada no sistema de observación que oculta a información de interese.

A medida que as medicións se achegan ao limiar absoluto, a variabilidade do ruído aumenta, o que fai que o limiar quede escurecido. Os diferentes tipos de ruído interno e externo inclúen:

• Estímulos excesivos.
• Sobreestimulación.
• Subestimulación.
• Condicións que estimulan falsamente os nervios en ausencia de estímulos externos.

Limiar absoluto universal

Un limiar absoluto universal é difícil de definir como estándar debido á variabilidade das medidas. Aínda que a sensación ocorre nos nervios físicos, pode haber razóns polas que non é consistente. A idade ou o dano nervioso poden afectar á sensación. Do mesmo xeito, os factores psicolóxicos poden afectar a percepción da sensación física.

• Estado mental
• Memoria
• Enfermidades mentais
• Fatiga,

e outros factores poden alterar a percepción.

Emprego aeronáutico

Membro dos Air Corp Pilots adestrándose en "voo cego" (1940).

Cando se relaciona co movemento nalgún dos posibles seis graos de liberdade (6-DoF), o feito de que existan limiares sensoriais é a razón polo que é esencial que as aeronaves teñan instrumentos de "voo cego". Non é posible un voo sostido na nube, xa que os erros se acumulan debido aos movementos da aeronave por debaixo do limiar sensorial do piloto, o que finalmente leva á perda de control.

• Nos simuladores de voo con plataformas de movemento, os limiares sensoriais do movemento utilízanse na técnica coñecida como "indicación de inicio de aceleración". Nela unha plataforma de movemento, despois de facer a aceleración inicial detectada pola tripulación do simulador, colócase aproximadamente na súa posición neutra ao moverse a un ritmo inferior ao limiar sensorial e entón está lista para responder á seguinte aceleración que ordee o ordenador de simulación.

Véxase tamén

• Célula ganglionar da retina
• Estímulo (psicoloxía)
• Fisioloxía
• Limiar
• Mecanorreceptor
• Neurona
• Neurociencia
• Neuroplasticidade
• Percepción
• Psicofísica
• Psicofisioloxía
• Receptor sensorial
• Sistema sensorial