Neuronas
El cerebro está formado por células
llamadas neuronas que se hallan en zonas delimitadas y que se conectan por
medio de redes, y que funcionan mediante procesos sinápticos en los
neurotransmisores.
La medula está compuesta por una sustancia
gris con cuerpos neuronales y por una sustancia blanca formada por fibras
mielinizadas ascendentes y descendentes: las ascendentes son sensitivas y
conducen los estímulos que reciben a través de la piel, los músculos y las
articulaciones a las distintas zonas del cerebro, mientras que las descendentes
son motoras y conducen los impulsos que provienen de los centros superiores del
cerebro a otros que radican en la médula, en los músculos o en las glándulas.
En la médula hay neuronas que sirven de conexión entre las fibras sensitivas y
las motoras, por lo que originan respuestas reflejas que no precisan ser
ordenadas por los centros cerebrales.
Dutrochet realizó en 1804 la primera
mención de esta célula nerviosa a la que más adelante se denominó neurona. Las
definió como corpúsculos globulares y las identificó como el origen de la
energía nerviosa que es conducida por las fibras nerviosas. Deiters perfiló
hacia 1825 las partes más características de la neurona, como el soma y sus
prolongaciones, las neuritas, los axones y las dendritas. La denominación
originaria de neurona la estableció Waldeyer en 1890, y el configurador de la
teoría neuronal más completa fue Santiago Ramón y Cajal, quien demostró cómo
las neuronas trabajan en redes que no se conectan mediante los puntos de sus
ramificaciones, sino mediante cadenas de estímulos o sinapsis.
Las neuronas son células nerviosas que
reciben los impulsos a través de las fibras nerviosas y de los órganos
sensoriales y los procesan, y transmiten las respuestas generadas a las demás células.
Gracias a la capacidad de comunicarse entre sí por medio de axones y de
dendritas, forman redes que transmiten impulsos bioquímicos y que controlan y
dirigen de manera coordinada las diferentes actividades que realizan las demás
células del organismo.
Cada neurona puede establecer unas diez
mil sinapsis aproximadamente con las que le rodean, lo que hace pensar que en
el cerebro humano pueden producirse trescientos billones de sinapsis o, mejor
dicho, trescientos billones de puntos de transmisión y unidades cuantificadas
de información en el espacio de milésimas de segundo. Si en una sinapsis se
pueden producir por segundo unas cincuenta descargas de unidades de información
abstracta por segundo en la sinapsis del cerebro.
Las neuronas, como células excitables
especializadas para la recepción y la conducción del impulso nervioso, tienen
un cuerpo celular del que se derivan prolongaciones llamadas neuritas. Las
neuritas responsables de la recepción de información y conducción hacia el
cuerpo celular se llaman dendritas. La neurita más larga que conduce los
impulsos desde el soma o cuerpo se llama axón. Las dendritas junto a los axones
se pueden células nerviosas.
La morfología del cuerpo celular de la
neurona puede variar en cuanto a su tamaño desde cinco milímetros hasta ciento
treinta y cinco milímetros de diámetro. Las dendritas pueden extenderse hasta
más de un metro. En la estructura de su cuerpo podemos encontrar una masa de
citoplasma donde está incluido el núcleo, que a su vez está limitado en su lado
externo por una membrana plasmática. Podemos clasificar las neuronas atendiendo
a diversos criterios:
1.
Según
su morfología.
a. Las neuronas unipolares poseen un cuerpo
celular del que sale una sola neurita, que se divide a corta distancia del
cuerpo celular en dos ramas, una se dirige hacia alguna estructura periférica y
otra se relaciona con el sistema nervioso central; las dos ramas de esta
neurita tienen los rasgos estructurales y funcionales de un axón. En este tipo
de neuronas las ramas encontradas en el extremo periférico del axón en el
espacio receptar se denominan a menudo dendritas.
b. Las neuronas bipolares poseen un cuerpo
alargado; de cada uno de sus extremos parte una neurita única.
c. Las neuronas multipolares tienen algunas
neuritas que nacen del cuerpo celular. Con excepción de la prolongación larga o
axón, el resto de las neuritas son dendritas. La mayoría de las neuronas del
encéfalo y de la médula espinal son de este tipo.
2.
Según su tamaño.
a.
Las
neuronas de Golgi tipo I tienen un axón largo que puede llegar a un metro o más
de longitud; por ejemplo, son neuronas de estas características las células
piramidales de la corteza cerebral, las células de Purkinje de la corteza
cerebelosa y las células motoras de la médula espinal.
b. Las neuronas de Golgi tipo II tienen un
axón corto que concluye muy cerca del soma o que falta por completo. Las
dendritas cortas que nacen de estas neuronas les confieren un aspecto
estrellado. Algunas se encuentran en la corteza cerebral y cerebelosa, y a
menudo tienen funciones de inhibición de estímulos o de detección de algún tipo
de información.
En la transmisión de la información de las
conexiones neurales y en sus modificaciones a largo plazo como base de la
memoria y el aprendizaje no sólo intervienen las neuronas, sino también otras
células nerviosas denominadas astrocitos. Los astrocitos han sido descubiertos
en esta función neurológica por los investigadores del cerebro Alfonso Araque y
Gertrudis Perea, quienes han demostrado que son parte activa del funcionamiento
del cerebro y que modulan la información que se procesa en éste. Han observado
que cuando los astrocitos están activos generan una señal química que consigue
que la sinapsis sea más eficaz a la hora de transferir información, y que, cuando
se hace coincidir la activación del astrocito con al de la neurona, el aumento
de la eficacia sináptica es persistente, es decir, que se produce un
aprendizaje celular. Estas investigaciones, según explican, inciden en que el
astrocito genera cambios plásticos en la neurona con la que trabaja, lo que
representa un nuevo mecanismo celular implicado en el proceso de memoria y
aprendizaje, puesto que, según afirman estos investigadores, las neuronas
transmiten la información a muy alta velocidad y los astrocitos modulan el
volumen del sistema. Si la conexión entre neuronas fuera fija, el sistema
podría realizar pocas funciones, pero, gracias a los astrocitos, el cerebro
puede realizar muchas más y por ello tiene mayor grado de libertad.
Sinapsis
Fue Sherrington quien a finales del siglo
XIX sugirió la idea de áreas especializadas en la comunicación de neuronas a
las que denominó sinapsis, partiendo de la acepción griega σύναψις,
<<agarrar con fuerza>>. De esta manera, quería resaltar la
fortaleza en la comunicación existente entre distintas neuronas cuando se
produce un contacto transmisivo de información.
La
vinculación existente entre las neuronas se produce mediante vías de
comunicación funcionales. La sinapsis o articulación neural es la zona de enlace
y transmisión donde se fijan efectivamente los mediadores químicos, como la
adrenalina y la acetilcolina, permitiendo la descarga del influjo nervioso y
condicionando la actividad autónoma de la célula nerviosa. De esta manera, una
neurona envía los impulsos eléctricos con una cantidad informativa desde su
axón hasta las dendritas o cuerpo de otra neurona, transmitiendo así la
información nerviosa.
La
sipnasis presenta estas características fundamentales:
1.
La
conducción de los impulsos nerviosos se efectúa en un solo sentido, del axón de
una neurona al cuerpo o dendritas de otra neurona sináptica;
2.
El
impulso nervioso se propaga a través de intermediarios químicos, como la
acetilcolina y la noradrenalina, que son liberados a través de terminaciones
sinápticas de la primera neurona y, al ser recibidos por la siguiente, provocan
en su estructura la producción de un nuevo impulso nervioso;
3.
La
presencia de neuronas con funciones inhibidoras o excitadoras liberando cada
una de ellas su propia sustancia mediadora;
4.
La
velocidad de conducción del impulso a lo largo de la fibra nerviosa y que puede
variar entre uno a cien metros por segundo según su tamaño;
5.
La
posible presencia de fatiga sináptica que sólo se produce cuando las
terminaciones presinápticas son estimuladas en forma continuada o con
frecuencia elevada.
6.
El
retraso en la transmisión sináptica, de esta manera, la transmisión de una
señal emitida de una neurona a otra sufre un retraso de cinco milisegundos.
Los diferentes tipos de sinapsis se pueden
clasificar según las relaciones que se establecen entre los elementos que
entran en conexión de cada una de estas células nerviosas. Así, nos encontramos
con:
1. Sinapsis
axondendrítica, que es la que se establece entre el axón de una neurona y la
dendrita de otra –a medida que el axón se aproxima puede tener una expansión de
sus terminaciones o puede presentar una serie de relaciones o botones de
pasaje, cada uno de los cuales realiza contacto sináptico-.
2.
Sinapsis
axosomática, que es la que se establece entre el axón de una neurona y el
cuerpo celular de otra.
3.
Sinapsis
axoaxónica, que es la que se produce cuando un axón de una neurona contacta con
el segmento inicial de otro axón, donde comienza la vaina de mielina.
En el cuerpo humano toda conducta, comportamiento
o actividad, aunque sea refleja, es consecuencia de la actividad neural que se
desarrolla en el cerebro. Cada neurona transmite información en un código
determinado y se encuentra en funcionamiento de manera continuada junto con las
demás con las que se relaciona dentro de su propia red sináptica y a la par que
otras neuronas se relacionan entre sí formando otras redes sinápticas. La
célula nerviosa transmite una actividad generativa a lo largo de la fibra por
medio de una espiga con un potencial variable, y no siempre definitivo, que
actúa sobre las otras neuronas.
El sistema de señales que se distribuyen y
mediante el que las neuronas transmiten la información tiene un doble de
naturaleza: eléctrica y química. La señal generada por una neurona y
transportada a lo largo de su axón produce un impulso eléctrico, pero esta
señal, a su vez, es conducida de una célula a otra mediante moléculas de
sustancias transmisoras que fluyen a través de un contacto especializado. Por
lo general, cada neurona es alimentada por cientos de miles de otras neuronas y
a su vez ella alimenta a cientos o miles de otras neuronas.
En las sucesivas transmisiones de datos
que realizan las neuronas se producen entre otras funciones, y cuando se
interrelacionan algunas áreas de Brodmann, la producción de ideas o activación
de inteligencias que posibilitan el aprendizaje a través de la formulación de
la información proveniente de los órganos de los sentidos. Por esta razón, una
adecuada sanidad mental o, mejor dicho, un funcionamiento correcto de las redes
neurales guarda una estrecha relación con la activación correcta de las
inteligencias mediante una estimulación adecuada que permita un aprendizaje o
codificación de datos acorde con la estructura morfológica de estas células,
que impida desgastes innecesarios y que no distorsione ni dificulte las
funciones que le son propias.
Neuroglias
Son un conjunto de células que se
relacionan con las neuronas y sus prolongaciones y que tiene funciones de
sostén, metabolismo y protección, ya que las neuronas no se ponen en contacto
ni con el tejido conectivo ni con los vasos sanguíneos. Su número es diez veces
superior a las neuronas y mantienen intacta su capacidad de división.
En el SNC podemos encontrar tres tipos de
células: Macroglia, microglia y células epndimarias o glia epiteliar. Dentro de
las células de macroglia podemos diferencia los astrocitos (protoplasmáticos y
fibrosos) y los oligodendrocitos, que constituyen la glia intersticial.
En el SNP existen otros tres tipos de células:
células de Schwann o lemnocios, células satélite o gangliocitos y células de
teloglia.
Astrocitos protoplasmáticos
Se
localizan en la sustancia gris y presentan gran número de prolongaciones
cortas, gruesas y ramificadas. Presentan un aspecto esponjoso, por lo que se
les denomina glia esponjosa. Se relacionan con el cuerpo de las neuronas por lo
que se consideran glia neurotropa, y también con los vasos sanguíneos, por lo
que en este caso se les denomina glia angiotropa. Su núcleo es grande y
vesiculoso y presentan un nucléolo evidente. En el citoplasma aparece gran
número de lisosomas esféricos (glia esponjosa) y electrodensos denominados
gliosomas. Presentan escasas gliofibrillas (proteína ácida fibrilar glial). El
desarrollo de los organoides citoplasmáticos es moderado (Golgi, mitocondrias y
RER).
Una estructura típica de estos astrocitos
son los pies chupadores o pues vasculares, que son dilataciones saculiformes
con imágenes de pinocitosis que se adaptan al espacio de Virchow-Robin. Su
función es relacionar el soma y las prolongaciones de las neuronas con los
vasos sanguíneos sin que se pongan en contacto directamente con el tejido
conectivo o vasos sanguíneos.
Se localizan en la sustancia blanca y
presentan un gran número de prolongaciones largas, finas y no ramificadas, por
lo que se denominan glia fibrosa. Presenta un alto contenido en proteína ácida
fibrilar glial o gliofibrillas y escasos gliosomas. Presentan numerosos pies
chupadores por lo que se les considera glia angiotropa y constituyen la mayor
parte de la barrera hematoencefálica. Esta barrera impide la libre circulación
de sustancias entre los capilares cerebrales y el tejido nervioso. Está
constituida por el endotelio vascular, la membrana basal, el espacio de
Virchow-Robin y los pies chupadores de los astrovitos fibrosos y protoplasmáticos
(glia limitante perivascular). El endotelio del capilar es continuo, estando
sus células unidas por medio de uniones estrechas. Debajo de la célula
endotelial aparece la membrana basal, e inmediatamente aparece el espacio de
Virchow-Robin. La estructura se completa con los pies chupadores de los
astrocitos que se adaptan a espacio de Virchow-Robin.
Entre las funciones de los astrocitos
destacan:
·
Sostén
y reparación del tejido nervioso.
·
Fagocitosis
e intercambio de nutrientes.
·
Aislamiento,
evitando la dispersión del impulso nervioso.
·
Regulación
de las Concentraciones extracelulares de K+, glutamato y ácido α-
aminobutírico.
Oligodendrocitos
Repesentan el aproximadamente el 70% de la
glia neurotropa. Aparecen tanto en la sustancia gris como en la blanca. Se
trata de células más pequeñas y con menor número de ramificaciones que los
astrocitos. Se relacionan con el soma y los axones neronales por lo que se
consideran glia neurotropa. Presentan un núcleo esférico pequeño y muy teñido y
un buen desarrollo de los organoides citoplasmáticos (Golgi, RER, mitocondrias
y ribosomas). Presentan microtúbulos localizados perinuclearmente y en las
ramificaciones. Se pueden distinguir dos tipos:
·
Oligodendrocitos
interfasciculares: pueden
diferenciarse a su vez varios tipos según el número y disposición de las
prolongaciones:
o Tipo I o de Robertson: con numerosas
prolongaciones.
o Tipo II o de Cajal: con prolongaciones
polarizadas.
o Tipo IV o Del Rio Hortega o células
swannófilas: son células muy alargadas con prolongaciones polarizadas.
·
Oligodendrocitos
satélites, tipo III o de Paladino:
presentan escasas y largas prolongaciones que recubren a las neuronas.
Las funciones de los oligodendrocitos son
la síntesis de membranas en la formación de la vaina mielina y la regulación de
la excitabilidad de la neurona.
Son células pequeñas y escasas (5%),
aparecen por todo el SNC y tienen un origen mesodérmico (proceden de monocitos
sanguíneos). Tienen pocas prolongaciones citoplasmáticas irregulares, que están
ramificadas y presentan espinas. El desarrollo de los organoides
citoplasmátiscos es escaso a excepción de los ribosomas y lisosomas que
aparecen en gran número, debido a la función que tienen que es la de
fagocitosis. En el citoplasma aparecen depósitos de lípidos y proteínas
procedentes de la fagocitosis que se denominan cuerpos de Glügle.
Son células cúbicas y cilíndricas que
revisten los ventrículos cerebrales y el epéndimo. Revistiendo el canal del
epéndimo aparecen como células cilindrocónicas con microvellosidades apicales y
cilios y prolongaciones basales que se introducen en el tejido nervioso. El
núcleo es de localización central y tiene morfología ovalada y los organoides
citoplasmáticos no son muy numerosos, presenta un Golgi supranuclear, RER, REL,
ribosomas y abundantes mitocondrias y filamentos intermedios. A nivel de los
plexos coroideos del tercer ventrículo aparecen como células cúbicas con
microvellosidades apicales y pliegues basales con mitocondrias. El núcleo es
esférico y de posición central. La función de estas células es la elaboración
del líquido cefalorraquídeo y controlar el paso de sustancias desde el líquido
cefalorraquídeo a tejido nervioso.
Se diferencian tres tipos celulares:
·
Células de Schawann o lemnocitos: son las células responsables de la
formación de la vaina de mielina que aparece envolviendo a las fibras nerviosas
del SNP.
·
Células satélite o gangliocitos: rodean los somas de las células
ganglionares cerebroespinales. Son oligodendrocitos.
·
Células de teloglia: Son células de sostén que envuelven a las
terminaciones nerviosas sensitivas.
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