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miércoles, 10 de abril de 2013

La neurona


Aun existen muchos que consideran a la neurona como la unidad más básica  del cerebro y la medula espinal, pues ésta es un tipo especial de célula que envía información por medio de impulsos eléctricos y químicos. Ellas se interconectan formando redes de comunicación que transmiten señales por zonas definidas del sistema nervioso y se sabe que  cada neurona tiene prolongaciones delgadas llamadas dendritas que salen de la neurona como las ramas de un árbol, que se comparan con cables receptores de señales, mientras que el axón o fibra nerviosa es el conducto de salida de cada señal, éste es mucho más largo que las dendritas, y puede medir  desde milímetros, hasta un metro. En su parte final tiene unas pequeñas estructuras que comunican con otras neuronas y a esas conexiones se les llama sinapsis.

La sinapsis es el proceso mediante el cual los impulsos eléctricos de una neurona influencian la conducta de otra neurona, se puede decir que un impulso neural es como un destello, y llega a la siguiente neurona, siendo esta la forma de comunicación entre ellas. La neurona, procesa las corrientes eléctricas que llegan a sus dendritas y por medio del axón el cual transmite las corrientes eléctricas resultantes a una velocidad de alrededor de enre 100  y 120 metros por segundo a otras neuronas conectadas a ella por medio de las sinapsis. La primera medición de la velocidad del impulso nervioso se atribuye a Hermann von Helmholtz, que en 1853 estableció un valor promedio de 43854.624 m/s.

En el espacio de conexión el axón libera al espacio intersináptico el contenido de unas vesículas minúsculas, estas sustancias químicas liberadas son los neurotransmisores,  y se difunden a través del espacio entre las neuronas, que son captados por receptores especiales situados en la membrana de una dendrita vecina.

Sin embargo, las neuronas no siempre se comunican de la misma forma, ya que algunas sinapsis pueden presentarse dependiendo del tipo de sustancias neurotransmisoras que elabore, como excitatorias es decir, continúan el flujo de descargas eléctricas hacia otra neurona, o bien puede ser inhibitoria y entonces bloquear el impulso, esto se hace con el fin de mantener el equilibrio del sistema, ya que si todas las neuronas empiezan a descargar información, el sistema se sobresatura,. De esta manera los estímulos se transmiten como oleadas de impulsos eléctricos, obedeciendo a las necesidades de comunicación y del moldeamiento ambiental que se haga, esto es el aprendizaje para el cerebro, ya que la modificación de los patrones sinápticos, crea la intensidad de las sinapsis, la cual puede cambiar dependiendo de la conducta de dos células nerviosas. Se tiene suficiente evidencia de que si dos neuronas envían un impulso casi al mismo tiempo, la conexión entre ellas se incrementará.

Generalmente, una neurona está conectada con otras 10.000, por lo tanto el potencial de conexiones que tiene el sistema nervioso humano con respecto a la cifra anterior es exponencial por el número de conexiones posibles, todas pueden comunicarse entre si y todas llevan a cabo funciones específicas y al conjunto de redes creadas por las interconexiones se le conoce como Connectome.
 
Sin embargo, no todas las neuronas son iguales, algunas neuronas son muy cortas, con menos de un milímetro de largo, mientras que otras son muy largas, dependiendo de la función que tengan dentro del sistema de comunicación, por ejemplo, el axón de una neurona motora en la médula espinal, que inerve un músculo del pie, puede tener cerca de un metro de largo. Por lo que mientras que el cuerpo celular de una neurona motora tiene cerca de 100 micras (0.1 milímetros) de diámetro, el axón de una neurona motora, como la que se mencionó anteriormente puede medir  hasta un metro (1,000 milímetros) de largo, lo que le permite tener mayor comunicación con otras neuronas.

Aunque los términos neurona y sinapsis fueron acuñados por Waldeyer y por Sherrington, respectivamente, fue sin duda el extenso trabajo de observación y descripción de la composición celular del tejido cerebral, desarrollado por Ramón y Cajal, lo que universalizó la doctrina neuronal del sistema nervioso y le valió a su autor el premio Nobel de Fisiología en 1906, galardón que compartió con el médico italiano Camillo Golgi, por descubrir los mecanismos que gobiernan la morfología y los procesos conectivos de las células nerviosas, una nueva y basada en que el tejido cerebral está compuesto por células individuales.

Como ya se explicó, las conexiones entre neuronas dan lugar a circuitos neuronales. En buena medida, la plasticidad del sistema nervioso es plasticidad sináptica; ya que éstas permiten la posibilidad de modificación del tipo, forma, número y función de las conexiones neuronales y, por ende, de los circuitos neuronales. Es así que procesos tan dispares como el aprendizaje y la memoria, la respuesta a situaciones fisiológicas diversas (por ejemplo el desarrollo fetal o la sed) y la recuperación después de sufrir lesiones tienen, por base común, la plasticidad sináptica.


Sin embargo esta plasticidad y el resto del funcionamiento neuronal depende de otros factores que vuelven al cerebro una caja compleja, en este sentido se requieren de la respuesta neuronal a los neurotransmisores, la relación entre los astrocitos, los cuales proveen de apoyo estructural y metabólico a las redes neuronales y que tienen un papel fundamental en los reflejos fisiológicos, y por supuesto no es posible olvidarse de la acción proteínica a la que se le conoce como Proteome, de tal modo que ya no puede continuar pensándose en la neurona como la unidad básica pues existen muchos otros factores que intervienen en funcionamiento cerebral.

Referencias:

Arteaga, G. y Pimienta, H. (2004) Sobre la organización columnar de la corteza cerebral  Revista Colombiana de Psiquiatría. Suplemento No. 1, Vol. XXXIII.

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Hawkins, J., and Blakesleem, S. (2004) On intelligence. Times Books. USA.

Gopalakrishnan, G., Awasthi, A., Belkaid, W., De Faria Jr, O., Liazoghli, D., Colman DR., and Chaunchak, AS. (2013)  Lipidome and proteome map of myelin membranes. Journal of Neuroscience Research. 91 (3) 321-334.

Gourine, A., Kasymov, V., Marina, N., Tang, F., Figueiredo, SL., Teschemacher, AG., Spyer, KM., Deisseroth, K., & Kasparov, S. (2010) Astrocytes control breathing through PH- dependent release of ATP. Science. 329 (5991) 571-575.