Las neuronas en medio de nuestra reflexión

El cerebro es nuestro órgano más complejo. No solo sus diferentes habitantes juegan un baile complicado, cuyo tempo todavía no fue decodificado, sino también es el órgano con el que pensamos. Es el cerebro el que reflexiona a propósito del cerebro.

¿Qué es lo que lo hace tan complejo? ¿Qué es lo que le incita a trabajar más duro y más rápido que el corazón y a producir más sustancias químicas que el hígado?

Para entender el cerebro, primero debemos familiarizarnos con sus habitantes, su disposición y su estructura.

Una pregunta bastante simple -cuántos habitantes viven en nuestro cerebro – se quedo sin respuesta hasta hace poco. En 2005, los neurobiólogos Suzane Herculano-Houzel y Roberto Lent, profesores en la universidad federal de Rio de Janeiro, inventaron un método para contar y clasificar los diferentes tipos de habitantes del cerebro y descubrieron que este contiene alrededor de 86 000 000 000 neuronas y de 85 000 000 000 células no neuronales. 

Les hicieron falta tan solo dos años de innumerables horas de trabajo y una beca completa para llegar a esta información.   

Habitantes simpátic en nuestro cerebro

Las más conocidas y estudiadas son las neuronas. Son los hilos que transmiten la información desde y hacia : llevan las ordenes y colectan los datos. Las neuronas, o células nerviosas, son el principal componente del tejido nervioso y comunican entre sí y con todos los demás órganos por el intermedio de las sinapsis.

Pueden dividirse en tres categorías, cada una de ella teniendo una función  y un lugar distintos. Las neuronas sensoriales son las que reciben los datos del mundo exterior e interior. Sus brazos alargados pueden estirarse hasta más de un metro. Si hace falta, inervan las manos y las piernas, reaccionan al tacto, al olor, a la presión, a la luz, a la temperatura y a muchos más estímulos que afectan nuestros órganos sensoriales (ojos, piel, etc.). Luego todas esas informaciones se mandan a nuestro cerebro mediante la médula espinal. 

Una vez que la información alcanza una parte determinada del cerebro, se distribuye y se descifra. Para esto, tenemos todo una red de interneuronas cuyo objetivo es conectarse a otras neuronas y pedirle su opinión a propósito de preguntas conexas. Haciéndolo, crean un circuito neuronal.

Cuando un circuito neuronal llega a una conclusión a propósito de lo que hay que hacer después, manda las informaciones mediante las neuronas motores, que inervan casi los mismos lugares que las neuronas sensoriales, y que parecen casi idénticas. Constituyen la otra vía de la autopista de la información neural. Una vez que la información viajó a través del neurona motora hasta su destino, se entrega, de nuevo, por las sinapsis.

Anatomía de las neuronas. Crédito: Bruce Blaus

Una comunicación de alta tecnología

Cualquier sea el tipo de neurona, todas tienen las mismas partes, cualquier sea su aspecto. Una neurona típica se constituye de un cuerpo celular o soma, donde reside el núcleo, numerosas dendritas y solo un axón largo. El soma es el centro de la operación, la oficina de correos que transmite todas las informaciones hasta la punta del axón, donde se conecta o sea al tejido muscular (neurona motora), o sea a los órganos (neuronas motoras y neuronas sensoriales), o sea a las dendritas de otra neurona (interneuronas), cerrando así el circuito. Las dendritas son pequeñas ramas que se propagan a partir del cuerpo celular y se extienden sobre unos cientos de micrómetros. El axón, una larga rama singular, puede extenderse sobre más de un metro en el ser humano, e incluso más en otras especies. Se ramifica, pero conserva un diámetro constante hasta su extremidad. Las extremidades de esas ramas son terminaciones axonales, donde residen las sinapsis. Son cruciales para la transferencia de señales entre una neurona y otras células. Permiten a las neuronas intercambiar informaciones con otra célula vecina al formar conexiones estrechas con la señal que llega en general por un axón largo hacia la dendrita de otra neurona, o hacia otra célula de nuestro cuerpo. Las neuronas comunican a la vez con señales químicas y eléctricas, en cuanto a la señal eléctrica viaja mediante la neurona, excita las moléculas almacenadas en las sinapsis que pasan por la hendidura sináptica para entrar en otra célula. 

Un resumen esquemático de una sinapsis. Las flechas negras indican la dirección de la señal. Crédito : Curtis Neveu

Las neuronas de nuestro cuerpo forman el sistema nervioso central que lo supervisa todo. Es nuestro cerebro y la médula espinal y es la razón por la cual podemos razonar. El sistema nervioso periférico es el puente de nuestros órganos y de nuestros miembros hacia la cúpula central. Es el flujo de informaciones, compuesto de axones estirándose en todo nuestro cuerpo, cubriendo cada parte de este y proporcionando una red de vigilancia para que siempre podamos (el cerebro) saber lo que nos pasa (el cuerpo). Se reúnen todos en la médula espinal, que constituye la ultima autopista de nuestro cuerpo hacia el cerebro y viceversa. 

Para volver las cosas aún más complicadas, con el objetivo de facilitar nuestra vida cotidiana, también tenemos un sistema nervioso periférico totalmente autónomo, conectado, pero no bajo el control del sistema nervioso central. Esta autonomía orquesta cada acción inconsciente que hacemos, tales como respirar, hacer palpitar nuestro corazón, hacer funcionar cada órgano individualmente... Agradezcamos a la evolución para esto. Imaginad que sea necesario acordarse constantemente de hacer palpitar vuestro corazón o de respirar. El sistema nervioso autónomo hace todo esto para nosotros, ¡y menos mal!

División del sistema nervioso. Crédito : Cenevo

Para resumir: la información de una cacerola caliente que toca vuestra piel viaja desde la punta de los dedos mediante una neurona sensorial, se transmite por las sinapsis a otra neurona de la médula espinal y se manda al cerebro, donde las interneuronas descifran la señal eléctrica, distribuyen la información para corregir el circuito neural y mandan la señal para los pasos a seguir. Vuelve por las neuronas motoras hasta los músculos de la mano y de los dedos, que en general hacen caer la cacerola en vuestro pie, y el ciclo continua. Todo esto, en menos tiempo que os haría falta para parpadear una vez.

La fascinación por el cerebro humano y el conjunto del sistema nervioso está en aumento, y con buenas razones. Nuestra salud mental está constantemente bombardeada de estímulos exteriores, sobretodo durante periodos difíciles como el de una pandemia mundial. El mecanismo de lucha o de huida, la herramienta evolutiva de nuestra supervivencia, esta constantemente solicitada, lo que hace que el estrés, generalmente benéfico y de corto plazo, se vuelve un estado crónico que dura un año y donde ni el cuerpo ni el cerebro saben qué hacer. No hay amenaza visible, y si embargo, nos sentimos amenazados. El espíritu y el cuerpo se cansan bajo el efecto de este estimulo constante, lo que es nocivo para nuestra capacidad de razonamiento. Los trastornos de salud mental y las enfermedades están en aumento, es muy importante conocer mejor a nuestro cerebro.

Es el principio de nuestra aventura.

Fuentes :

1.       Campbell, Neil (1996). Biology (4th ed.). Benjamin/Cummings Pub. Co. p. 1028. ISBN 0805319409.

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3.       Foster, M.; Sherrington, C.S. (1897). Textbook of Physiology, volume 3 (7th ed.). London: Macmillan.

4.       Kandel, Eric; Schwartz, James; Jessell, Thomas, eds. (2000). Principles of Neural Science (4th ed.). New York City, New York: McGraw Hill Companies. p. 25. ISBN 978-0-8385-7701-1.

5.       Markram, Henry; et al. (2004). Interneurons of the neocortical inhibitory system. Nature Reviews Neuroscience. 5 (10): 793–807. doi:10.1038/nrn1519. PMID 15378039. S2CID 382334.

6.       Parsons, Richard (2018). CGP: A-Level Biology Complete Revision & Practice. Newcastle Upon Thynde: Coordination Group Publishing Ltd. p. 138. ISBN 9781789080261.

7.       Pocock, Gillian; Richards, Christopher D. (2006). Human physiology : the basis of medicine (3rd ed.). Oxford: Oxford University Press. pp. 151–153. ISBN 978-0-19-856878-0.

8.       Purves, Dale (2000). Neuroscience, Second Edition. Sunderland, MA: Sinauer Associates. ISBN 9780878937424. Archived from the original on 11 March 2014.

9.       Tortora, Gerard; Derrickson, Bryan (2014). Principles of Anatomy & Physiology (14th ed.). New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. pp. 406, 502, 541. ISBN 978-1-118-34500-9.