Neurona

Célula nerviosa que cuenta con varias prolongaciones, una de ellas (axón) filiforme y más larga que el resto.

Estructura básica de una neurona.

La principal célula del sistema nervioso recibe el nombre de neurona. Todas las neuronas tienen una estructura muy similar y contienen los componentes habituales de todas las células. Su cuerpo es de forma redondeada o piramidal. De este cuerpo parten un conjunto de prolongaciones, como las raíces de un árbol, que se denominan dendritas, y también un tubo largo a modo de eje que se llama axón. Algunos de estos axones miden milímetros mientras que otros pueden tener una longitud de muchos centímetros. En las neuronas que forman parte de los órganos de los sentidos las dendritas pueden partir directamente de los axones.

Las dendritas son las encargadas de recibir los estímulos, bien directamente, si forman parte de los órganos de los sentidos, o bien a partir de otra neurona vecina. Una vez recibidos, pasan la información al cuerpo neuronal y de ahí al axón, que se comunicará a su vez con otra neurona o, si es el último de la cadena (axón terminal), lo hará con el órgano efector, normalmente un músculo o una glándula. Los axones neuronales se agrupan formando fibras nerviosas y, a su vez, la agrupación de éstas constituye los nervios.

La conexión neuronal: la sinapsis

Para que la transmisión de la información nerviosa sea correcta es necesario que las neuronas estén "conectadas" unas con otras. Estas conexiones reciben el nombre de sinapsis. Son tan pequeñas que cualquier neurona puede presentar miles de sinapsis con las neuronas cercanas. Se estima que el sistema nervioso humano contiene miles de millones de neuronas (sólo el cerebro contiene más de diez mil millones). Si cada una de ellas tiene miles de sinapsis se comprende cómo el sistema nervioso actúa como una tela de araña que recorre todo el organismo.

Esquema de la unión sináptica y su funcionamiento

Puesto que cada neurona se encuentra rodeada por una membrana, cada sinapsis consta de las siguientes partes: la membrana anterior a la sinapsis o presináptica, perteneciente al axón; la membrana posterior a la sinapsis o postsináptica, perteneciente a la dendrita o al cuerpo celular, y el espacio entre ambas, denominado espacio sináptico o hendidura sináptica.

El impulso neuronal: el potencial de acción

Las neuronas generan sus propias señales eléctricas que se denominan potenciales de acción. El potencial de acción es un impulso eléctrico que se produce cuando existe un cambio eléctrico en la neurona.

Esquema del funcionamiento del potencial de acción en axones con vaina de mielina y nódulos de Ranvier

Existen iones cargados eléctricamente dentro y fuera de la célula; sus concentraciones son diferentes a cada lado de la membrana celular. Esto hace que aparezca una diferencia de potencial o carga eléctrica alrededor de la neurona. Cuando una célula nerviosa está en reposo, esta diferencia de potencial recibe el nombre de potencial en reposo. El interior de la neurona en reposo es eléctricamente más negativo que el exterior. En esta situación se dice que la membrana nerviosa está polarizada.

Cuando existe un estímulo adecuado, se produce una onda que despolariza la membrana. Si el estímulo es suficientemente fuerte se producirá un potencial de acción. Este potencial de acción se moverá a lo largo del axón de la neurona, propagándose por movimiento de los iones sodio y potasio entrando y saliendo de la célula. La entrada de sodio cambia la polaridad de la membrana de la célula (despolarización) y la salida de potasio hace que la polaridad vuelva a su estado de reposo (repolarización).

Las señales eléctricas se transmiten más rápidamente en unas neuronas que en otras. Algunos axones presentan una cubierta o vaina de una sustancia grasa, aislante, que se llama mielina, formada por unas células denominadas de Schwann. Esta cobertura presenta unas hendiduras que se llaman nódulos de Ranvier. En los axones con mielina el impulso salta directamente de un nódulo a otro en lugar de viajar a lo largo del axón, lo que incrementa la velocidad de la conducción nerviosa.

Cuando el impulso nervioso llega al axón terminal, provoca la liberación de unas sustancias químicas que reciben el nombre de neurotransmisores. Éstos se encargan de estimular la membrana postsináptica y de provocar movimientos en los iones celulares de la siguiente neurona. En ocasiones estos movimientos provocan que el impulso eléctrico se transmita a la siguiente célula nerviosa; también puede ocurrir lo contrario, por lo que la señal queda bloqueada. Se les denominan potenciales excitatorios y potenciales inhibitorios, respectivamente.

Percepción y reacción ante la información

El organismo tiene receptores que responden de modo selectivo ante estímulos ambientales. Así, por ejemplo, en los ojos existen fotorreceptores que responden ante estímulos luminosos, pero no ante sonidos. Cada receptor contiene neuronas sensoriales especiales que ante determinados estímulos externos activan mecanismos que son capaces de generar un potencial de acción, un proceso de despolarización.

Algunos axones hacen sinapsis con células musculares. De este modo, cuando un impulso nervioso activa una célula muscular se genera un potencial de acción que provoca la contracción. La fuerza de la contracción depende de la cantidad de impulsos nerviosos que lleguen al músculo en un segundo. De este modo las fibras musculares individuales son capaces de descodificar el mensaje del sistema nervioso. Con el control de la contracción muscular y de los movimientos del cuerpo, el sistema nervioso establece la respuesta del organismo frente a la información que recibe tanto del interior como del exterior.

Sin embargo, la transmisión de la información a través de la sinapsis es un mecanismo bastante más complejo que la simple estimulación eléctrica. Cada señal que atraviesa la sinapsis no necesariamente estimula a la siguiente neurona, ya que existe un mecanismo de protección del sistema nervioso. Si no existieran potenciales inhibitorios que frenaran la transmisión de la información cualquier mínimo estímulo que ocurriera en el mismo momento en un pequeño grupo de neuronas, y debido a las múltiples conexiones entre ellas, podría desencadenar una descarga neuronal grave e incluso mortal, como una gran crisis epiléptica.

Cada neurona recibe ambos tipos de potenciales de otras miles de neuronas próximas. En un momento determinado el voltaje de cualquier neurona refleja el resultado final de miles de impulsos. Si los potenciales excitatorios superan a los inhibidores, la neurona conduce el impulso. Si ocurre lo contrario, la señal no se transmitirá. Una vez transmitido un impulso, la neurona necesitará cierto tiempo para estar de nuevo receptiva (periodo refractario). Este periodo varía con las características de la neurona y del estímulo que se va a transmitir.