Como se comunican las neuronas

diagrama de comunicación neuronal

Ahora que hemos conocido las estructuras básicas de la neurona y el papel que desempeñan estas estructuras en la comunicación neuronal, vamos a ver más de cerca la señal en sí: cómo se mueve a través de la neurona y luego salta a la siguiente neurona, donde se repite el proceso.

Comenzamos por la membrana neuronal. La neurona existe en un entorno fluido: está rodeada de líquido extracelular y contiene líquido intracelular (es decir, citoplasma). La membrana neuronal mantiene estos dos fluidos separados, un papel fundamental porque la señal eléctrica que pasa por la neurona depende de que los fluidos intra y extracelulares sean eléctricamente diferentes. Esta diferencia de carga a través de la membrana, llamada potencial de membrana, proporciona energía para la señal.

La carga eléctrica de los fluidos se debe a las moléculas cargadas (iones) disueltas en el fluido. La naturaleza semipermeable de la membrana neuronal restringe en cierto modo el movimiento de estas moléculas cargadas y, como resultado, algunas de las partículas cargadas tienden a concentrarse más dentro o fuera de la célula.

neurotransmisores

Las células nerviosas o neuronas se comunican entre sí liberando moléculas específicas en el espacio que las separa, la sinapsis. La neurona emisora transmite los mensajes a través de paquetes de sustancias químicas llamadas neurotransmisores, que son recogidos por la célula receptora con la ayuda de los receptores de su superficie. Las neuronas utilizan diferentes neurotransmisores para enviar distintos mensajes, pero uno de los más comunes es el glutamato.

Hay dos familias de receptores de glutamato: los receptores ionotrópicos, que pueden abrir o cerrar canales de iones en respuesta a los neurotransmisores y controlar la transmisión de una señal, y los receptores metabotrópicos, que están vinculados a una proteína específica y controlan la fuerza de la señal.

Nuestro conocimiento de estas dos familias de receptores procede de los animales con columna vertebral, conocidos como vertebrados. Pero los receptores en sí son antiguos. La primera familia se remonta a las bacterias y la segunda a organismos unicelulares como las amebas. Los vertebrados tienen seis clases de receptores de glutamato ionotrópicos y tres clases de metabotrópicos. Pero otros animales pluricelulares también tienen estos receptores, por lo que este panorama puede no ser completo.

cómo transmiten la información las neuronas

Nuestro sistema nervioso está formado por unos 100.000 millones de neuronas interconectadas que son capaces de realizar cálculos complejos. Cada neurona tiene una zona de antena que comprende el cuerpo celular y sus prolongaciones (dendritas). Es aquí donde recibe las señales de otras neuronas.

A continuación, las señales se computan y se transmiten por un «cable», el axón, en forma de impulsos eléctricos. En la región emisora, el axón se ramifica para formar sitios de contacto, conocidos como sinapsis, donde las señales se transmiten a otras neuronas (Fig. 1). En la sinapsis, los impulsos eléctricos que llegan desde el axón se convierten en señales químicas. La información fluye entonces en una sola dirección: una célula habla, la otra escucha. El número de sinapsis que puede desarrollar una sola neurona varía considerablemente. Dependiendo de su tipo, una neurona puede tener desde una hasta más de 100.000 sinapsis. Por término medio, cada neurona tiene unas 1.000 sinapsis.

Las terminaciones nerviosas presinápticas contienen moléculas de señalización conocidas como neurotransmisores, que se almacenan en pequeñas vesículas encerradas en la membrana. Cada terminación nerviosa del sistema nervioso central contiene una media de varios cientos de vesículas sinápticas. Sin embargo, las sinapsis varían considerablemente. Por ejemplo, algunas sinapsis especializadas contienen más de 100.000 vesículas. Entre ellas se encuentran las sinapsis que controlan nuestros músculos. En cada sinapsis, algunas vesículas están siempre en la posición inicial, «al acecho», por así decirlo, en la membrana plasmática presináptica a la que se han acoplado.

comunicación de sinapsis…

Imagínese que quiere contar algo nuevo a sus amigos; puede susurrárselo al oído o gritarlo en voz alta. Esto se parece a las dos formas de comunicación que se dan en tu cerebro. Tu cerebro contiene miles de millones de células nerviosas, llamadas neuronas, que establecen un gran número de conexiones con partes especializadas de otras neuronas, llamadas dendritas, para formar redes. Se pensaba que las neuronas se comunicaban entre sí transmitiendo («susurrando») señales químicas directamente a través de estas conexiones, pero ahora sabemos que también pueden difundir mensajes más ampliamente («anuncios públicos») liberando señales químicas desde otras partes de la neurona, incluidas las propias dendritas. Si entendemos cómo y qué comunican las neuronas entre sí, tendremos la oportunidad de corregir las alteraciones de la comunicación que pueden dar lugar a comportamientos alterados y trastornos cerebrales.

Sabemos que el cerebro humano es la estructura más compleja. Tiene aproximadamente 80.000 millones de células nerviosas, llamadas neuronas. ¡Ochenta mil millones (80.000.000.000)! Esto es más de 10 veces el número de neuronas que hay en la Tierra. Las neuronas se comunican entre sí mediante unas sustancias químicas especiales llamadas neurotransmisores. Los neurotransmisores son como palabras químicas que envían «mensajes» de una neurona a otra. Hay muchos tipos diferentes de neurotransmisores: algunos estimulan las neuronas, haciéndolas más activas; otros las inhiben, haciéndolas menos activas. Las neuronas controlan literalmente todo lo que haces.