COMO LAS NEURONAS PROPAGAN SUS SEÑALES.
En el último módulo, dimos los primeros pasos hacia la comprensión de las propiedades eléctricas de las neuronas individuales. Aprendimos cómo las fuerzas eléctricas y la difusión dan lugar a potenciales de membrana, y aprendimos cómo las células pueden generar y propagar señales llamadas potenciales de acción, o «picos», a lo largo de la membrana. Comprender las propiedades de la membrana neuronal es esencial, pero comprender solo estas propiedades no es suficiente para darnos una idea del comportamiento colectivo de los miles de millones de neuronas conectadas en nuestros cerebros. Afortunadamente para nosotros, podemos acercarnos a la neurociencia a muchas escalas y niveles de análisis diferentes, y no tenemos que enfrentarnos a toda la complejidad de todo a la vez. Eso es lo que exploraremos a lo largo del resto de este curso a medida que avanzamos lentamente desde nuestra comprensión de las moléculas individuales, como los canales iónicos … al comportamiento eléctrico de las neuronas… a su comportamiento colectivo en pequeños circuitos… y, finalmente, sobre cómo se organizan en grandes regiones funcionales
del cerebro. Sin embargo, comencemos de manera simple. Ya que hemos examinado una neurona, la siguiente pregunta lógica es ¿cómo se conectan dos neuronas entre sí? Primero examinaremos algunas anatomías celulares básicas de las neuronas. Hasta ahora, no hemos hecho demasiado hincapié en el hecho de que la mayoría de las neuronas son células «polarizadas».
Es decir, tienen una parte de la celda para recibir entradas y otra parte para enviar salidas. Las partes de las células que están especializadas para recibir entradas de otras células se denominan «dendritas». La palabra ‘dendrita’ proviene de la palabra griega ‘dendron’, que significa árbol, y como puedes ver, las dendritas tienen una forma ramificada, similar a la de un árbol.
Una señal recibida por una dendrita pasa al cuerpo de la célula. Si hay una despolarización suficiente de la membrana del cuerpo celular para iniciar un potencial de acción, entonces se envía un potencial de acción por el axón. A continuación, el axón lleva el potencial de acción de propagación a otra neurona. Entonces, ¿qué sucede realmente en el límite entre dos neuronas, entre el axón de una neurona y la dendrita de otra? Esta interfaz se llama ‘sinapsis’, y será el foco de esta lección. Hay dos tipos generales de sinapsis que cubriremos en profundidad más adelante: las sinapsis eléctricas y las sinapsis químicas. Las sinapsis eléctricas son menos comunes en nuestro propio sistema nervioso,
Pero son más fáciles de pensar, así que comencemos con ellos. Las sinapsis eléctricas son básicamente poros entre dos células que permiten el paso de iones. Permiten el paso de esa señal eléctrica a través de una celda vecina sin mucho alboroto. No es tan diferente a simplemente combinar dos celdas en una más grande
celda. Hay muchas razones por las que la naturaleza podría necesitar sinapsis como esta de vez en cuando: son rápidas y permiten que las células se acoplen con un alto grado de sincronicidad. Pero la mayoría de las neuronas están conectadas entre sí por una estructura mucho más complicada llamada sinapsis química. En una sinapsis química, en lugar de simplemente pasar una célula a otra, el potencial de acción viaja hasta el final del axón y hace que se libere una sustancia química en un espacio muy pequeño entre las dos neuronas llamado «hendidura sináptica». Esta sustancia química es absorbida por la neurona aguas abajo, al otro lado de la hendidura. Esta señal química puede hacer que la neurona aguas abajo
para despolarizar su membrana, convirtiendo la señal química de nuevo en eléctrica, o puede tener otros efectos en la célula. Este paso químico es más lento que la transmisión a través de una sinapsis eléctrica, pero abre un repertorio enormemente diverso de tipos diferentes y más complejos de señalización, y la función sináptica juega un papel fundamental en los cálculos realizados por las neuronas. Pasaremos el resto de esta unidad explorando el funcionamiento interno de las sinapsis químicas, en nuestro camino para comenzar a ver cómo las redes de neuronas interconectadas dan lugar al comportamiento. También veremos el papel de la fisiología sináptica defectuosa en los trastornos neurológicos y psiquiátricos, y veremos cómo las sinapsis pueden ser atacadas por varias drogas psicoactivas y venenos. Finalmente, terminaremos viendo cómo la sinapsis puede cambiar con el tiempo, en respuesta a estímulos externos, desempeñando un papel fundamental en la forma en que aprendemos y recordamos.