La unidad básica estructural y funcional del sistema nervioso es la célula nerviosa o neurona, de las que el sistema nerviosos humano se estima que contiene unos 10 elevado a 10.
Las funciones de la neurona son recibir e integrar información procedente de receptores sensitivos u otras neuronas y transmitir información a otras neuronas u órganos efectos. Para efectuar estas funciones la estructura neuronal esta altamente especializada.
Cada neurona es una unidad independiente con una membrana celular que la limita. La información se transmite entre neuronas en regiones especializadas llamadas sinapsis, en donde las membranas de células adyacentes están en intima posición
Hay una amplia diversidad de formas y tamaños en las neuronas de las diferentes partes del sistema nervioso, si bien todas participan de ciertas características comunes.
Tiene un cuerpo celular único del cual emergen un numero variable de prolongaciones que se ramifican. La mayoría de estas prolongaciones tienen funciones receptoras y se conocen como dendritas, las dendritas presentan pequeñas protusiones denominadas espinas dendríticas que aumentan mucho la superficie celular. Poseen especializaciones sinápticas, a veces muchos miles, a través de las cuales reciben información de otras células nerviosas con las que hacen contacto. En las neuronas sensitivas, las dendritas pueden especializarse en detectar cambios en el medio ambiente externo o en el medio interno.
El cuerpo celular, o soma, da combustible a la célula y alberga en su núcleo los cromosomas que transmiten las instrucciones genéticas. Desde el soma se extiende una agrandamiento característico denominado cono axónico que forma el inicio del axón de la neurona.
Una de las prolongaciones que abandona el cuerpo celular se denomina axón o fibra nerviosa, y transporta información fuera del cuerpo celular. Los axones son muy variables en longitud y pueden dividirse en varios ramos o colaterales, a través de los cuales la información puede distribuirse a varios destinos diferentes simultáneamente, las colaterales axónicas pueden dividirse en algunas ramas mas pequeñas denominadas telodendrias (“ramificaciones finales”) antes de hacer contacto con las dendritas de otras neuronas. En el extremo de cada telodendrón hay un botón, denominado pie terminal o botón terminal, que se sitúa muy cerca de una espina dendrítica de otra neurona sin entrar en contacto con ella.
Esta “casi conexión”, formada por la superficie del botón terminal del axón, la superficie correspondiente de la espina dendrítica vecina y el espacio entre ambos, se denomina sinapsis.
La información fluye desde las dendritas hacia el cuerpo celular, hacia el cono axónico y a través del axón hacia sus telodendrias y sus botones terminales. En cada botón terminal, la información es transmitida a la neurona siguiente.
Algunas sinapsis son inhibidoras: disminuyen la capacidad de la neurona para pasar la información a lo largo de otras neuronas. Otras sinapsis son excitadoras: aumentan la capacidad de la neuronas para pasar la información a lo largo de otras neuronas.
La información es codificada dentro de las neuronas mediante cambios de energía eléctrica. La neurona en reposo posee un potencial eléctrico (potencial de reposo) a través de su membrana del orden de 60-70 mV, siendo el interior negativo respecto al exterior. Cuando una neurona es estimulada o excitada por encima de un cierto nivel de umbral, hay una breve inversión de la polaridad del potencial de su membrana, denominada potencial de acción. Los potenciales de acción se propagan a lo largo del axón e invaden las terminales nerviosas. La transmisión de información entre neuronas casi siempre ocurre mediante medios químicos antes que eléctricos. La invasión de las terminales nerviosas por el potencial de acción provoca la liberación de agentes químicos específicos que están almacenados en vesículas sinápticas en la terminación presináptica. Estas sustancias químicas se conocen como neurotransmisores, y se difunden a través de la estrecha hendidura entre las membranas presináptica y postsináptica para unirse a receptores en la célula postsináptica, que inducen cambios en el potencial de membrana. El cambio puede despolarizar la membrana, progresando así hacia el umbral de producción de potenciales de acción, o hiperpolarizarla y, de este modo, estabilizar la célula.
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