La Neurona 2

Bases Biol贸gicas de Comportamiento I

La neurona

 Las neuronas son las células básicas del sistema

nervioso. Conducen señales a través del axón, una prolongación que se extiende desde el cuerpo de la neurona hacia afuera, y reciben información a través de las dendritas, otras ramas de la célula que se dirigen hacia el soma o cuerpo de la neurona.

 Las células nerviosas se especializan en dos procesos

básicos de la vida: la irritabilidad y la conductividad.

 Las neuronas pueden repararse a sí mismas si sufren

daño pero, al contrario de otras células, las neuronas adultas no pueden reproducirse.

 Hay neuronas de todos tipos de formas y tamaños,

dependiendo de su localización en el sistema nervioso, y de las funciones que deben desempeñar.

Estructura de la neurona

Dendritas  Las dendritas (dendrón, árbol), cualquiera que sea su

forma o tamaño, llevan impulsos hacia el cuerpo celular. Son los agentes de comunicación de las células, y reciben y transmiten estímulos de células adyacentes.

Cuerpo celular  El cuerpo celular rige el metabolismo de la célula. Su

bienestar estructural y funcional es indispensable para la vida de las células.

 Cerca del centro se encuentra ubicado el núcleo, a

quien le corresponde controlar los procesos metabólicos dentro de la célula. Si el núcleo se destruye, la célula muere.

 El núcleo contiene el ADN de la célula.

Axón  Es un largo filamento que se origina en el cuerpo

celular y conduce los impulsos provenientes de éste.

 Muchos axones están cubiertos por una capa de

material lípido llamado “vaina de mielina” corrugada de manera que forma muescas regulares en toda su extensión conocidas como nódulos de Ranvier.

 La mielina cumple una función aislante y facilitante en

la transmisión neuronal, aumentando la velocidad de ésta.

 Esto se logra gracias a que el impulso no recorre todo el

axón, sino que “salta” de un Nódulo de Ranvier a otro.

 El neurilema (neuron, nervio; lemma, piel) se compone

de una vaina de material celular conocido como células de Schwann. La función del neurilema es cubrir o formar la vaina de mielina. El neurilema también proporciona un medio para la regeneración del axón cuando éste se ha cortado o dañado.  El neurilema sólo se encuentra alrededor de los axones

situados fuera del sistema nervioso central, como aquéllos que conducen impulsos sensoriales y motores hasta la periferia del cuerpo o a partir de ésta.

Neuroglía  Son las células más numerosas del sistema nervioso.  La glía agrupa a por lo menos tres familias principales de

células: Astrocitos, la microglía y la oligodendroglía, y es la encargada de "sostener" a las neuronas.

 A diferencia de las neuronas, las células de neuroglía son

capaces de dividirse por mitosis y, por tanto, de producir células hijas. Esta característica cobra particular importancia en el hecho que la mayor parte de los tumores que se originan en el cerebro resultan de una división patológica de las células de neuroglía.

Otros componentes importantes de la célula  Citoplasma: sustancia compleja compuesta de agua,

compuestos orgánicos--grasas, carbohidratos y proteínas—electrólitos (moléculas capaces de llevar corrientes eléctricas), enzimas y sales orgánicas.

 Aparato de Golgi: funciones aún no se dilucidan por

completo, pero que parecen estar relacionadas con funciones secretoras de las glándulas de secreción y con actividades enzimáticas que tienen lugar después de que se daña la neurona.

 Materia de Nissl: así llamada por el neurofisiólogo

alemán Frank Nissl (1860-1919) se compone de masas complejas de tubos, vesículas y depósitos de ARN cuyas funciones se relacionan con la síntesis proteíca.

 Mitocondrias: poderosas fuentes de energía de las

células, puesto que es allí donde se realiza la oxidación de diversas sustancias alimenticias. Pueden extraer energía de los nutrientes y del oxígeno, y almacenar esta energía en forma de uniones fosfatadas (trifosfato de adenosina o ATP) que pueden liberarse rápidamente durante la transmisión nerviosa.

Degeneración y regeneración de neuronas  La restauración de células dañadas puede ocurrir bajo

dos circunstancias: (1) La neurona no debe haber sido gravemente dañada (el cuerpo celular debe estar intacto) (2) La neurona debe tener neurilema.

 Puesto que sólo las neuronas del sistema nervioso

periférico están equipadas con el neurilema, resulta que son las únicas que pueden regenerarse después de una lesión.

 Cuando la destrucción tiene lugar en el SNC, puede

perderse la función.

 Cuando se cortan axones en el

sistema nervioso periférico, tiene lugar un proceso conocido como degeneración Walleriana.

 Si el traumatismo o la lesión es

muy grave y produce proliferación de tejido cicatrizal, el neurilema puede destruirse o volverse impenetrable a la fibra del cilindro eje, en cuyo caso la función se pierde permanentemente.

Excitación y conducción en la neurona  La habilidad que tienen las neuronas para conducir

impulsos con rapidez depende de una serie de procesos electroquímicos complejos que tienen lugar millones de veces cada segundo en todo nuestro cuerpo.

 Los fenómenos eléctricos se miden y registran en

forma de cambios de potencial. El potencial es la cantidad de cambios eléctricos determinada en algún punto en comparación con la que se percibe en otro punto.

 Para medir el potencial eléctrico presente en las

neuronas, se fija un electrodo de un dispositivo de registro a la parte externa de la membrana celular, y se inserta la otra en el cilindro eje para poder registrar también desde la parte interior de la célula. De esta manera, la diferencia de potencial que se determina es la que existe de un lado a otro de la membrana celular.

Intracelular – Carga negativa Extracelular – Carga positiva.

Potencial de reposo ď‚— La diferencia de potencial entre un lado y otro de la

membrana celular se conoce como potencial de reposo. El interior de la cĂŠlula tiene carga negativa con respecto al lado extracelular.

Iones involucrados en el potencial de reposo  Aniones orgánicos (A-) que permanecen en el interior

de la célula debido a que la membrana impermeable a ellos.

es

 Potasio (K+). La membrana es permeable a ellos.

Tienden a moverse al lado extracelular por difusión.

 Sodio (Na+). La membrana es poco permeable a ellos.

 Bomba Na/K: Tendencia a transportar K+ al interior de

la célula, y expulsar Na+ al lado extracelular.

 Esto genera altas concentraciones de iones positivos

(Na+) en el lado extracelular e iones negativos (A-) en el intracelular, lo que provoca una diferencia de potencial.

 En el proceso toman parte otros intercambios iónicos

(Cl-). No obstante, los iones Na+ y K+ son los más importantes para el desarrollo de los potenciales de membrana.

Potencial de acción  Un estímulo puede lograr despolarizar la membrana.

Si el estímulo es suficientemente fuerte para alcanzar el potencial umbral, se da el potencial de acción.  El potencial de acción es un cambio breve, amplio y reversible en el voltaje de una neurona.

Proceso del potencial de acción  Ante el potencial umbral, los canales de Na+ se abren

y el sodio penetra en la célula.  La presencia repentina de una masa de iones positivos en el interior de la membrana rápidamente reduce el potencial negativo a cero. La neurona ya se ha despolarizado.  Sin embargo, al exagerarse esa despolarización, se acumula un exceso de iones sodio dentro de la célula, por lo que momentáneamente exhibe potencial positivo.

 Al mismo tiempo, hay un movimiento de los iones K+

hacia la parte exterior, lo que permite que grandes cantidades de iones potasio abandonen la célula por difusión.

 Esta difusión permite que la parte interior de la

membrana vuelva a un nivel de reposo negativo a medida que los iones Na+ salen mediante transporte activo hacia el exterior de la célula.

Períodos refractarios  Período refractario absoluto: Período en el cual no

puede provocarse un nuevo potencial de acción.

 Período refractario relativo: Período en el cual se

puede dar un nuevo potencial de acción, pero se necesita de una estimulación mayor que la que provocó el primer potencial de acción.

Comunicación entre neuronas  Naturalmente, las neuronas no trabajan aisladamente.

El proceso mediante el cual una neurona se comunica con otra se llama sinapsis.

 La sinapsis es un proceso químico.

 El extremo de las espículas (presináptica) contiene

vesículas llenas de sustancias transmisoras que son complejos compuestos orgánicos.  Cuando el impulso llega a la espícula (presináptica),

estas vesículas liberan sus productos que atraviesan el espacio sináptico y llegan a las dendritas de la neurona adyacente (postsináptica).

 Allí, despolarizan los tejidos de las dendritas, y así

generan un potencial de acción que lleva el mensaje hacia su destino.

 Existen diversos procesos para controlar la acción de los

neurotransmisores: recaptación, enzimática, entre otros.

degradación

 Un neurotransmisor puede transmitir un mensaje

excitatorio, que despolariza la membrana postsináptica y aumenta la probabilidad dar un potencial de acción.  Un neurotransmisor puede transmitir un mensaje

inhibitorio, que hiperpolariza la membrana postsináptica y disminuye la probabilidad de dar un potencial de acción.