Antes de pasar a ver cómo se transmite el impulso nervioso, veamos brevemente algunos conceptos básicos sobre las neuronas.

Qué son las neuronas

La neurona es la célula principal del sistema nervioso, aunque no la única, descubrimiento que se debe a Santiago Ramón y Cajal, que demostró que las neuronas no estaban físicamente unidas, sino que su conexión es puramente funcional (Lerma, 2010). La neurona es la célula más especializada del cuerpo humano, ya que solamente transmite y recibe información, ni siquiera tiene capacidad de alimentarse. Existen muchas neuronas diferentes, pero todas tienen principalmente tres partes:

  • Cuerpo neuronal o soma: se encarga de procesar información. De él salen unas ramificaciones.
  • Dendritas: ramificaciones del soma que se encargan de recibir información de muchas otras neuronas:
  • Axón: ramificación encargada de enviar información. El axón se bifurca en lo que llamamos los botones axónicos o terminales. La mayoría de axones están rodeados de una vaina eléctricamente aislante, la vaina de mielina, que da el color blanco al axón.

Mielinización de las neuronas

La mielinización es el proceso por el cual los axones son cubiertos con vaina de mielina (Rojas, 2019). La mielinización va sucediendo a lo largo de los momentos iniciales del desarrollo del infante, existiendo un segundo momento de mielinización importante que acompaña a la pubertad. El proceso de mielinización del axón favorece la eficacia y la velocidad con la que se transmite el impulso nervioso. Este proceso depende de las células gliales, el otro tipo de células del sistema nervioso a parte de las neuronas, y específicamente depende de dos tipos de células:

Tanto las células de Schwann como los oligodendrocitos rodean el axón y le aíslan eléctricamente, pero no le aíslan del todo, sino que deja algunos puntos sin cubrir, llamados nódulos de Ranvier. Hay algunas enfermedades en las que se produce una desmielinización de los axones. La mielina se va deteriorando y perdiendo, lo que puede producir por ejemplo esclerosis. Las células dejan de estar mielinizadas y transmiten peor el impulso nervioso, por lo que el comportamiento se hace más torpe.

El Sistema Nervioso Simpático (SNS): Anatomía y Función

Tipos de neuronas

Las neuronas se pueden clasificar según muchos aspectos, entre ellos (Medina et al., 2015):

  • Según el número de prolongaciones o terminaciones:
    • Unipolares: neuronas sin dendritas, que solo reciben información de la energía física que las estimula.
    • Bipolares: poseen un soma alargado y de cada uno de sus extremos parte una dendrita única. 
    • Multipolares: neuronas con dendritas y su axón.
  • Según el tamaño del axón:
    • Golgi tipo 1: axón corto.
    • Golgi tipo 2: axón largo.
  • Tipo de neurotransmisor: tipo de neurotransmisor que esa neurona sintetiza y transmite a la neurona siguiente. Una neurona tiene capacidad de sintetizar un solo tipo de neurotransmisor, pero puede tener muchos receptores para diferentes neurotransmisores.
  • Función que desempeña:
    • Aferentes: reciben información. Neuronas sensoriales.
    • Eferentes: envían información. Neuronas motoras.
    • La mayoría de las neuronas son de asociación o interneuronas: conectan unas neuronas con otras. Están situadas en el SNC. Cognición o procesamiento de la información.
    • Independientemente de los criterios anteriores, hay otro: si el efecto que una neurona tiene sobre la célula siguiente es excitatorio o es inhibitorio.
      • Excitatorio: imaginemos las neuronas A y B. La A tiene función excitatoria cuando el efecto de A sobre B es excitatorio, lo que aumenta la posibilidad de que B se dispare.
      • Inhibitorio. Cuando A envía su mensaje a B, produce una inhibición, disminuye la probabilidad de que B se dispare.
Sinapsis Neuronal
Sinapsis Neuronal

Cómo se transmite el impulso nervioso

Como hemos visto, la información se transmite a lo largo del axón, para luego transmitirse a otra neurona, lo que llamamos transmisión del impulso nervioso. Algunos principios básicos de la transmisión del impulso nervioso (Quinche, 2015):

  • Una misma neurona recibe información de múltiples neuronas.
  • Esa información que recibe la neurona puede ser convergente (va en la misma dirección) o divergente (va en la dirección opuesta). Le puede llegar información de neuronas excitatorias o inhibitorias (convergente), y le puede llegar información de neuronas que le dicen tanto una cosa como otra (divergente). Esto sucede porque el efecto que la neurona produce puede ser de dos tipos:
    • Excitatorio: produce un PEPS (potencial excitatorio post-sináptico). Hay componente pre-sináptico (neurona A eferente) y componente post-sináptico (neurona B aferente). Si el efecto de A sobre B es excitatorio produce un PEPS, y aumenta la probabilidad de que B se dispare.
    • Inhibitorio: produce un PIPS (potencial inhibitorio post-sináptico). No inhibe a B, sino que aumenta la probabilidad de que B permanezca inhibida.
  • Ley de todo o nada: la neurona se dispara o no se dispara. No se dispara un poco, sino que se dispara del todo o nada.
  • Los umbrales de disparo (lo necesario para que se dispare o no) son diferentes en cada neurona.
  • Ósmosis: tendencia natural de las partículas a repartirse por igual a lo largo de todo un espacio.
  • Las cargas eléctricas del mismo signo se repelen y las de diferente signo se atraen.
  • Potencial significa que está «preparado para». La neurona está preparada para dispararse, está en potencial.

Lo más importante del axón tiene que ver con la membrana plasmática/celular. La membrana del axón es semipermeable, que quiere decir que unas veces es permeable y otras veces no lo es. En un punto del axón, nos encontramos con que fuera de la membrana lo que hay fundamentalmente es sodio (carga eléctrica positiva), y dentro de la membrana fundamentalmente potasio (carga eléctrica negativa). La tendencia natural del sodio es repartirse por igual a ambos lados de la membrana y lo mismo el potasio.

El sodio y el potasio se atraen, pero no se mezclan porque la membrana se mantiene impermeable, pero hay tensión, hay potencial. El exterior quiere entrar y el interior quiere salir, por el principio de presión osmótica. Este estado lo llamamos potencial de reposo, porque la neurona está preparada pero sin dispararse. A esta neurona le llega un neurotransmisor, y la membrana se vuelve permeable, entonces se atraen las cargas de signo opuesto (sodio y potasio). El potasio sale y el sodio entra.

Durante un breve tiempo, se invierten los términos, sodio dentro y potasio fuera, que implica que el interior se torna positivo y el exterior negativo. Ese trasiego de iones es una corriente eléctrica que llamamos potencial de acción. Si lo dejásemos así, las neuronas serían de usar y tirar, pero hay un mecanismo que llamamos bomba de sodio-potasio que devuelve al sodio fuera y al potasio dentro, de manera que esa neurona está preparada para volverse a disparar. En ese punto del axón hay potencial de reposo de nuevo.

¿Por qué no vuelve para atrás? ¿Por qué va siempre en la misma dirección? Porque las bombas de sodio potasio hacen que el interior sea aun más negativo de lo que eran al principio (hiperpolarización), periodo breve en el que no se puede volver a disparar, entonces le obliga a ir en la misma dirección. Hay entonces 4 momentos:

  1. Potencial de reposo
  2. Potencial de acción
  3. Hiperpolarización
  4. Potencial de reposo.

Todo esto sería en un axón no mielinizado, así discurre la transmisión del impulso nervioso. Es de nódulo de Ranvier a nódulo de Ranvier.  La transmisión del impulso nervioso en el axón va en saltos desde un nódulo a otro para que sea mucho más rápido.

 

Neurona Neurotransmisor

¿Por qué hay intensidades distintas de estímulos y de respuestas si, como hemos visto, las neuronas se disparan por la ley de todo o nada?

  1. Porque las neuronas se disparan sí o no, pero se pueden disparar más o menos veces (ley de la frecuencia). Escucho un sonido más intenso no porque se hayan disparado más en intensidad, sino porque se han disparado más veces.
  2. El umbral de disparo no es el mismo para todas las neuronas. Un estímulo poco intenso dispara un número pequeño de neuronas, y un estímulo muy intenso muchas neuronas. Hay un umbral llamado supra liminal, que por mucho que subas la intensidad del estímulo, no se disparan más neuronas porque están ya todas disparadas. ´

De una neurona a la siguiente, sucede algo en el terminal axónico (componente presináptico) y algo en el componente postsináptico. La cronología de los sucesos sería:

  1. El botón terminal sintetiza el neurotransmisor.
  2. Protege el neurotransmisor, lo encapsula y lo mete en vesículas.
  3. Desplaza las vesículas hacia el final
  4. Lo vierte al exterior, libera el neurotransmisor al espacio interneuronal.
  5. El neurotransmisor es captado por los receptores post-sinápticos. Si el neurotransmisor es excitatorio producirá un PEPS, y si es inhibitorio, producirá un PIPS.
  6. La neurona presináptica recapta lo sobrante del neurotransmisor.

Además, la neurona se dispara si el sumatorio de PEPS es mayor que el sumatorio de PIPS, y se inhibe si el PIPS es mayor que PEPS. Sumatorio de dos tipos:

  • Espacial: a esta dendrita le llegan PEPS y PIPS en este momento.
  • Temporal: los PEPS y PIPS que reciben la neurona a lo largo de un periodo de tiempo

El comportamiento es resultado de tus excitaciones y de tus inhibiciones. La mayor parte de nuestros neurotransmisores y receptores son inhibitorios.

Sinapsis neuronal: tipos de sinapsis

Referencias bibliográficas

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