En general, tu cerebro tiene que desconectar muchos estímulos externos redundantes; esto se conoce generalmente como desensibilización [1]. Esto es, esencialmente, tu cerebro desconectando esas señales redundantes que se enfocan en las importantes. En el caso de correr agua caliente sobre su mano fría, tiene dos respuestas: una respuesta inmediata (local, generalmente) y una respuesta retrasada (típicamente sistémica).
Primero, lo inmediato:
Comienzas en un estado de allostatis [2] – una divergencia temporal de la homeostasis en la cual el cuerpo puede continuar funcionando dentro de los límites tolerables. Permanecer en un ambiente frío obliga a su cuerpo a estrechar los vasos sanguíneos periféricos (a las manos y los pies), asegurando que su núcleo retiene la mayor parte del calor de la sangre circulante. Esto significa que su cuerpo perderá menos calor a través de las manos expuestas que lo haría normalmente. Esto tiene el costo de reducir el flujo sanguíneo, que trae consigo sangre caliente (es decir, el agua en la sangre) de su núcleo: la radiación es la fuente de calor en su periferia cuando no ejercita los músculos.
En términos de respuesta nerviosa, sus manos ahora son menos capaces de protegerse contra el medio ambiente, por lo que su cerebro recibe señales más “frías”. Con el fin de evitar la sobreestimulación y el agotamiento de los nervios, el cerebro aquieta la entrada de manera efectiva, por lo tanto, desensibiliza. Sin embargo, si el frío es tal que sus células están sufriendo daños, se adormecerá y aún sentirá un tinte agudo porque su cerebro no apagará los gritos para pedir ayuda. Por ejemplo, mientras salía a surfear esta mañana, mis manos y cabeza descubiertas estaban inicialmente violentamente frías, seguidas de una sensación de adormecimiento, donde ya no sentía ese frío. Sin embargo, mis manos continuaron sintiéndose un poco dolorosas porque el agua estaba demasiado fría. Efectivamente, una hora más tarde, ya no podía agarrar mi mano en la forma adecuada para remar, una señal de que había dejado que el agua incapacitara temporalmente algunos de los músculos más pequeños en mi mano.
Entonces, ahora que su mano está insensibilizada al frío, la hace correr bajo agua tibia o caliente. Tu mano ahora envía una señal “caliente” a tu cerebro. Debido a que el cerebro estaba acostumbrado a recibir la señal “fría”, el cerebro sintió la variación en los potenciales de acción causados por la señal “caliente” con toda su fuerza y se tradujo en dolor, porque el calor del agua era antitético al anterior estado de la alostasis (entraré en una breve descripción de cómo los potenciales de acción pueden ignorarse o centrarse en un poco). Esto, en pocas palabras, es la razón por la que sientes ese dolor agudo: has cambiado la señal de entrada al cerebro, y de forma abrupta.
No olvidemos la respuesta retrasada:
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Al pasar sus manos frías bajo agua caliente, ha indicado a su cuerpo que es hora de un cambio. La idea principal aquí es que su cuerpo comenzará una cascada de señales para regresar a los niveles homeostáticos. Esto incluye la vasodilatación en la periferia, la disminución (leve) del flujo sanguíneo a través del abdomen y un nuevo conjunto de entradas neuronales, entre muchas otras cosas. Al final, esto lleva más tiempo porque su cerebro inicializa la respuesta, y la única forma en que el cerebro puede afectar una respuesta sistémica es mediante hormonas, que viajan sistémicamente y, por lo tanto, tardan más que, por ejemplo, en un potencial de acción.
Ahora, en cuanto a la diferencia en señales “calientes” y “frías”:
No sé cuáles son los números, pero les daré una idea subyacente de cómo el cerebro interpreta las señales. Hagamos las siguientes suposiciones: 1) las señales “caliente” y “fría” tienen la misma amplitud, + 40mV y 2) Inicialmente, las señales “caliente” y “fría” envían potenciales de acción a la misma frecuencia, digamos 10Hz (solo inventando un número). Entonces, mientras tu mano estaba fría, inicialmente el cerebro recibía una señal de 40 mV a una velocidad de 10 Hz de tu mano. Sin embargo, dado que esta señal no retrocedió por sí sola, el cerebro suprimió subconscientemente las neuronas de señalización (desensibilización) y provocó que disparara a, digamos, 1Hz. Ok, ahora el cerebro recibe muchas menos señales, y entonces te sientes menos.
En viene la señal “caliente”, a 40mV (igual), pero a 10Hz. De repente, tu cerebro tiene un aumento de 10 veces en las señales que recibe de tu mano. El cerebro lo compara con el dolor (también depende del tipo de neuronas que envían la señal, según lo determinen los neurotransmisores que usan, pero eso no es necesario). Entonces, el cerebro ahora tiene un montón enormemente aumentado de señales que llegan a él. Ahora tiene que retroceder a través del proceso de desensibilización para que no sienta dolor a la temperatura del agua templada (por ejemplo, ligeramente por encima de la temperatura homeostática en sus manos).
[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Des…
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/All…
Estas fueron simplificaciones excesivas, pero lo hicieron a propósito. ¡Espero que esto responda la pregunta!
