Las neuronas y su papel en el sistema nervioso

Una neurona es una célula nerviosa que constituye el elemento básico del sistema nervioso central y del sistema nervioso periférico . Las neuronas son similares a otras células del cuerpo humano en varios aspectos, pero existe una diferencia clave entre ellas y otras células. Las neuronas están especializadas en transmitir información por todo el cuerpo para que podamos caminar, hablar y procesar información.

Descripción general

Estas células nerviosas altamente especializadas son responsables de comunicar información tanto en forma química como eléctrica. También existen varios tipos diferentes de neuronas responsables de distintas tareas en el cuerpo humano, incluidas las neuronas sensoriales, las neuronas motoras y las interneuronas. Tienen diferentes formas y tamaños según su ubicación y propósito específicos.

En este artículo aprenderá más sobre la estructura y función de una neurona, cómo se comunican entre sí y en qué se parecen y se diferencian de otras células de nuestro cuerpo.

Estructura de una neurona

Una neurona tiene tres partes básicas : el cuerpo celular, las dendritas y el axón. Sin embargo, todas las neuronas varían un poco en tamaño, forma y características según la función y el papel de la neurona.

El cuerpo celular (o soma) contiene el núcleo y puede compararse con una pequeña fábrica que produce todas las proteínas necesarias para mantener la salud y el funcionamiento de la neurona. Las dendritas y los axones se extienden desde el cuerpo celular.

Las dendritas son las prolongaciones que se ramifican desde el cuerpo celular y reciben señales de otras neuronas. Algunas neuronas tienen pocas ramificaciones dendríticas, mientras que otras están muy ramificadas para poder recibir una gran cantidad de información. Por ejemplo, una sola neurona del cerebro puede crear miles de conexiones con otras neuronas mediante sus dendritas.

El axón se extiende desde el cuerpo celular y es lo que comúnmente llamamos fibra nerviosa. El axón transmite información desde el cuerpo celular hasta la terminación nerviosa. La mayoría de las neuronas tienen un solo axón, y a menudo está cubierto por una sustancia grasa llamada mielina que aísla la fibra nerviosa y ayuda a transmitir la señal. Dependiendo de la zona del cuerpo, algunas neuronas tienen axones muy cortos, mientras que otras pueden ser bastante largos.

Función de una neurona

El sistema nervioso está compuesto por neuronas sensoriales, neuronas motoras e interneuronas, cada una de las cuales tiene una función única. También trabajan juntas para realizar funciones complejas en el cuerpo humano.

Las neuronas sensoriales (o neuronas aferentes) transportan información desde las células receptoras sensoriales ubicadas en todo el cuerpo, como los ojos, los oídos y la piel, hasta el cerebro para su procesamiento. Las neuronas sensoriales nos ayudan a saborear, ver, oír y oler. También podemos sentir el tacto, la presión y la temperatura.

Las neuronas motoras (o neuronas eferentes) transmiten información desde el cerebro a los músculos y glándulas del cuerpo para que actúen. Hay dos tipos: neuronas motoras superiores y neuronas motoras inferiores. Las neuronas motoras superiores se originan en la corteza motora primaria del cerebro y viajan a lo largo de la médula espinal. Las neuronas motoras inferiores continúan la señal extendiéndose desde la médula espinal hasta los músculos y glándulas objetivo. Por ejemplo, al activar las neuronas motoras de las fibras musculares, podemos espantar una mosca, patear una pelota y masticar la comida.

Las interneuronas son responsables de comunicar información entre neuronas sensoriales y motoras a través de la médula espinal y el cerebro. Los movimientos complejos, como caminar y hablar, requieren la coordinación de muchos músculos. Esto implica un circuito de retroalimentación sensoriomotora que permite ajustar los gestos en tiempo real. Las interneuronas también ayudan con las acciones reflejas , como retirar la mano de la estufa caliente.

Cómo se comunican las neuronas

¿Cómo transmiten y reciben información las neuronas? Para que las neuronas se comuniquen, necesitan transmitir información tanto dentro de la neurona como de una neurona a otra. Este proceso utiliza tanto señales eléctricas como mensajeros químicos.

Señales eléctricas

La comunicación eléctrica comienza cuando las dendritas de una neurona reciben un estímulo de un axón de otra neurona. Esto desencadena un cambio en la carga eléctrica de la membrana celular llamado despolarización , que continúa hasta el cuerpo celular. Una vez que la señal ha llegado al comienzo del axón, conocido como cono axónico, si el impulso es lo suficientemente fuerte, viajará por toda la longitud del axón en forma de una señal eléctrica conocida como potencial de acción .

Mensajeros químicos

Una vez que un impulso eléctrico ha llegado al final de un axón (terminal axónico o terminación nerviosa), la información debe transmitirse a través del espacio sináptico , el espacio entre la terminal axónica de una neurona y la dendrita de la neurona adyacente. La neurona que envía la señal se denomina neurona presináptica . La neurona receptora se denomina neurona postsináptica .

En algunos casos, las sinapsis permiten la comunicación eléctrica mediante el simple flujo de iones entre dos neuronas. Sin embargo, la gran mayoría de las sinapsis requieren que se liberen mensajeros químicos (neurotransmisores) en el espacio sináptico para ser recogidos por los receptores de la siguiente neurona.

Para detener la comunicación entre neuronas, pueden tener lugar tres procesos. En un proceso conocido como recaptación , los neurotransmisores son reabsorbidos por la neurona presináptica para ser reutilizados. En el caso de la degradación , los neurotransmisores son descompuestos en el espacio sináptico por enzimas. Otros neurotransmisores simplemente se difundirán fuera del espacio sináptico.

Neurotransmisores

Los neurotransmisores son una parte esencial de nuestro funcionamiento cotidiano. Si bien no se sabe exactamente cuántos neurotransmisores existen, los científicos han identificado más de 100 de estos mensajeros químicos.

Los neurotransmisores son mensajeros químicos que se liberan desde las terminales axónicas para cruzar el espacio sináptico y llegar a los sitios receptores de otras neuronas. Cuando los neurotransmisores se adhieren a su sitio receptor específico, como una cerradura y una llave, excitan, inhiben o modifican la acción de la neurona postsináptica según el tipo de neurotransmisor que se haya recibido.

Los neurotransmisores excitadores estimulan la actividad del sistema nervioso, mientras que los neurotransmisores inhibidores hacen lo contrario y la reducen. Los neurotransmisores moduladores coordinarán la actividad de otros mensajeros químicos.

Los siguientes son sólo algunos de los principales neurotransmisores, sus efectos conocidos y los trastornos con los que están asociados.

Acetilcolina: asociada con la memoria, el aprendizaje y las contracciones musculares. La falta de acetilcolina en el cerebro está asociada con la enfermedad de Alzheimer.

Endorfinas: Conocidas como nuestro “analgésico natural”, estos mensajeros químicos son similares a los opiáceos como la morfina, pero significativamente más fuertes. El cuerpo libera endorfinas en respuesta a una lesión, miedo o trauma. Las endorfinas están asociadas con las emociones, la percepción del dolor, la respuesta sexual y el comportamiento maternal.

Dopamina: Conocida como la “sustancia química del bienestar”, la dopamina está asociada con sensaciones placenteras, así como con la motivación, el estado de ánimo, la atención y el movimiento. La enfermedad de Parkinson es una enfermedad asociada con la muerte de células productoras de dopamina en ciertas partes del cerebro, mientras que los investigadores han encontrado fuertes vínculos entre la esquizofrenia y cantidades excesivas de dopamina en otras partes del cerebro.  

Serotonina : Desempeña un papel en la estabilización del estado de ánimo, el aprendizaje y la memoria, la coagulación sanguínea, la digestión, la salud ósea y el sueño. La serotonina se ha relacionado con varios trastornos mentales, como la depresión, la ansiedad y los trastornos obsesivo-compulsivos. Algunos de los problemas de salud física asociados son los trastornos gastrointestinales, la hipertensión arterial, las arritmias cardíacas y una afección potencialmente mortal llamada síndrome serotoninérgico .

¿Cómo se comparan las neuronas con otras células?

Las neuronas son similares a otras células del cuerpo humano en diversos aspectos, pero también presentan algunas diferencias muy singulares.

Similitudes

• Todas las células del cuerpo están rodeadas por una membrana que protege la célula.
• El soma (cuerpo celular) de todas las células del cuerpo contiene un núcleo que contiene información genética.
• El soma de todas las células del cuerpo contiene los mismos tipos de orgánulos que sustentan la vida de la célula, incluidas las mitocondrias, los cuerpos de Golgi y el citoplasma.

Diferencias

• Las neuronas tienen estructuras especializadas conocidas como dendritas y axones, diseñadas para recibir y transmitir información.
• Las neuronas liberan mensajeros químicos conocidos como neurotransmisores en las sinapsis, o el espacio entre las células nerviosas, para comunicarse entre sí.
• Generalmente, cuando las neuronas mueren no son reemplazadas, como sucede con otras células del cuerpo. Aunque los investigadores han descubierto que la neurogénesis , o la formación de nuevas neuronas, sí ocurre en una parte del cerebro (el hipocampo ).
• Las investigaciones han demostrado que se forman nuevas conexiones entre neuronas a lo largo de la vida a medida que experimentamos y aprendemos cosas nuevas.
• Si se lesionan, las neuronas pueden reorganizarse y formar nuevas conexiones, un proceso conocido como plasticidad cerebral .