Las células piramidales son un tipo de neuronas excitadoras que se encuentran principalmente en el sistema nervioso central, y que tienen un papel importante en el proceso de aprendizaje y en la memoria.
Morfología de las células piramidales
Las células piramidales, también llamadas neuronas piramidales se encuentran entre las neuronas más grandes del cerebro. Fueron descubiertas por Santiago Ramón y Cajal y se trata de neuronas de tipo multipolar, las más abundantes de nuestro sistema nervioso, que tienen una forma piramidal característica, con un cuerpo celular triangular o cónico y múltiples dendritas que se extienden desde la base y la cúspide del soma de forma piramidal. Además, poseen un único y largo axón que se proyecta hacia otras áreas del cerebro o la médula espinal.
Una de las principales características estructurales de la neurona piramidal es el soma, o cuerpo celular, de forma cónico que da nombre a la neurona. Posee un solo axón que se proyecta hacia otras áreas del cerebro o la médula espinal, y una gran dendrita apical larga y gruesa que se ramifica a medida que se aleja del soma. También consta de múltiples dendritas basales que se ramifican igualmente a medida que se alejan del soma de forma piramidal.
Las dendritas reciben señales de otras neuronas, mientras que el axón transmite señales a otras células. La gran cantidad de ramificaciones de las que dispone es la que permite que la neurona envíe y reciba señales entre distintas neuronas.
El tamaño de las neuronas piramidales puede variar según su ubicación en el cerebro y su función específica. En general, estas células tienen cuerpos celulares que oscilan entre los 10 y 50 micrómetros de diámetro. Las dendritas de las neuronas piramidales también pueden variar en longitud y complejidad, con algunas extendiéndose unos pocos cientos de micrómetros desde el cuerpo celular.
Estas dendritas pueden tener numerosas ramificaciones y espinas dendríticas, que son las que reciben la mayoría de impulsos de excitación, lo que aumenta la superficie disponible para establecer conexiones sinápticas con otras neuronas.
Los axones de las neuronas piramidales son especialmente largos, ya que a menudo se proyectan hacia otras áreas del cerebro o incluso hacia la médula espinal. Pueden llegar a extenderse desde unos pocos milímetros hasta varios centímetros de longitud, dependiendo de la ubicación de la neurona piramidal y la región a la que se proyecte su axón.
Las neuronas piramidales varían en tamaño y morfología para adaptarse a diferentes funciones y participar en diversas redes neuronales en el cerebro.
La función de las células piramidales
Las células piramidales son fundamentales para funciones como el procesamiento de la información sensorial, el control motor, la memoria, la cognición y la formación de las conexiones sinápticas entre neuronas. También están involucradas en funciones cognitivas superiores, como el aprendizaje, la memoria y la toma de decisiones.
Las neuronas piramidales que se encuentran en áreas sensoriales de la corteza cerebral, como la corteza visual, auditiva y somatosensorial, están involucradas en el procesamiento de información sensorial y en la formación de representaciones de estímulos ambientales.
También encontramos células piramidales en la corteza motora, ya que son fundamentales para el control y coordinación de los movimientos voluntarios. Estas neuronas envían señales a través de sus axones hacia las neuronas motoras inferiores de la médula espinal, que a su vez controlan la contracción muscular y el movimiento.
Por otro lado, las neuronas piramidales ubicadas en la corteza prefrontal y en otras áreas asociativas del cerebro, están implicadas en funciones cognitivas superiores, como la atención, la memoria de trabajo, la toma de decisiones y la planificación, mientras que las que encontramos en el hipocampo y la corteza entorrinal desempeñan un papel fundamental en la formación y consolidación de nuevos recuerdos, así como en la recuperación de recuerdos almacenados.
Además, podemos encontrar neuronas piramidales en la amígdala y otras áreas cerebrales relacionadas con las emociones, donde participan en la regulación y procesamiento de emociones, así como en la formación de respuestas emocionales y conductas adaptativas.
Cómo funcionan las neuronas piramidales
En las neuronas piramidales, la dendrita es la encargada de recibir el mensaje o impulso eléctrico proveniente otra neurona, este impulso pasa al cuerpo o pericarion que decide si el estímulo es suficientemente fuerte para ser transmitido y en caso afirmativo es el axón el que transmite la señal hasta la dendrita de la neurona vecina.
Las neuronas piramidales reciben señales que pueden ser excitadoras o inhibitorias dependiendo del tipo de neurotransmisores liberados por las neuronas presinápticas. Algunos neurotransmisores excitadores comunes son el glutamato y la acetilcolina, mientras que los neurotransmisores inhibitorios comunes incluyen el ácido gamma-aminobutírico (GABA) y la glicina.
Cuando las neuronas piramidales reciben suficientes señales excitadoras, se produce una despolarización en su membrana, lo que lleva al inicio de un potencial de acción. Los potenciales de acción son impulsos eléctricos que viajan a lo largo del axón y llegan a las sinapsis, donde se liberan neurotransmisores excitadores, como el glutamato, que pueden afectar a las neuronas postsinápticas y activarlas.
Las neuronas no están en contacto físico directo unas con otras y se comunican entre ellas a través de pequeñas brechas llamadas sinapsis. La sinapsis es la estructura donde la información se transmite de una neurona (neurona presináptica) a otra (neurona postsináptica) mediante la liberación de sustancias químicas llamadas neurotransmisores.
Cuando un impulso nervioso (potencial de acción) llega al extremo del axón de la neurona presináptica, se liberan los neurotransmisores en el espacio sináptico, que es el pequeño espacio entre las neuronas. Estos neurotransmisores luego se unen a receptores específicos en la membrana de la neurona postsináptica, lo que puede generar cambios en la excitabilidad de la neurona postsináptica, ya sea aumentándola (excitación) o disminuyéndola (inhibición).
Trastornos provocados por problemas en las neuronas piramidales
el cerebro es un órgano altamente interconectado, y un déficit o mal funcionamiento de las células piramidales puede tener efectos en cascada en otras áreas y funciones del cerebro.
No se conocen enfermedades que afecten únicamente a las neuronas piramidales, ya que la mayoría de las enfermedades neurológicas y neurodegenerativas involucran a múltiples tipos de células y procesos biológicos en el cerebro. Sin embargo, hay enfermedades que afectan de manera más prominente a las neuronas piramidales.
Un ejemplo de este tipo de enfermedades es la Esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Se trata de una enfermedad neurodegenerativa que afecta las neuronas motoras superiores de la corteza motora en el cerebro y a las neuronas motoras inferiores en la médula espinal y el tronco encefálico. La degeneración y la muerte de estas neuronas motoras es lo que provoca la debilidad muscular, la atrofia y eventualmente la parálisis asociada a esta enfermedad. La ELA no afecta exclusivamente a las neuronas piramidales, pero estas células son uno de los principales tipos de neuronas involucradas en la enfermedad.
Por otro lado, el síndrome de la neurona motora superior hace referencia a un conjunto de síntomas y signos clínicos que resultan de la disfunción de las neuronas motoras superiores, incluyendo las neuronas piramidales en la corteza motora. Los síntomas pueden incluir debilidad muscular, espasticidad, reflejos exagerados y el signo de Babinski. El síndrome de la neurona motora superior puede ser causado por diversas dolencias, como la esclerosis múltiple, enfermedades vasculares cerebrales y tumores cerebrales, entre otras.
El déficit o mal funcionamiento de las células piramidales debido a cualquiera de estas enfermedades, puede provocar distintos trastornos, ya que, como hemos visto antes, estas neuronas son fundamentales para una amplia gama de funciones cerebrales, como el procesamiento sensorial, la cognición, el aprendizaje y la memoria.
Un mal funcionamiento de las células piramidales, especialmente en la corteza prefrontal, puede contribuir a problemas cognitivos, como dificultades en la atención, la memoria de trabajo, la planificación y la toma de decisiones.
Por otro lado, las células piramidales en la corteza motora son esenciales para controlar y coordinar los movimientos voluntarios. Si estas neuronas no funcionan correctamente, pueden surgir trastornos del movimiento, como debilidad muscular, espasticidad, rigidez y problemas de coordinación.
La disfuncionalidad de las células piramidales se relaciona con la aparición y propagación de la actividad epiléptica en el cerebro, lo que lleva a convulsiones y otros síntomas asociados con la epilepsia.
Las células piramidales son neuronas excitadoras que influyen en la actividad de otras neuronas, por lo que un mal funcionamiento de estas células afectará al equilibrio entre la excitación y la inhibición en el cerebro, lo que contribuirá al desarrollo de trastornos neuropsiquiátricos como la esquizofrenia y los trastornos del espectro autista (TEA).
Por último, dado que las células piramidales también desempeñan un papel en el procesamiento de la información sensorial, un déficit o mal funcionamiento de estas neuronas en áreas sensoriales del cerebro puede llevar a alteraciones en la percepción y el procesamiento de estímulos sensoriales, como la visión, la audición y el tacto.