NEURONAS

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. 

NEURONAS: TIPOS

Antes hemos descrito brevemente las principales características estructurales, comunes a todas las neuronas. No obstante, hay numerosas variantes del diseño básico. El tamaño del cuerpo celular varia considerablemente dependiendo de la localización y función. Por ejemplo, algunas interneuronas del sistema nervioso central tiene cuerpos celulares tan pequeños que miden 5 micrómetros de diámetro, mientras que los cuerpos celulares de neuronas motoras que enervan músculos estriados pueden sobrepasar los 100 micrómetros. Normalmente, el tamaño del cuerpo celular esta correlacionado con la longitud del axón. Por tanto, una interneurona pequeña tendrá un axón corto, quizá de solo una fracción de milímetro de longitud, en cambio, una neurona motora grande tendrá un axón largo, por ejemplo, aquellas que pasan desde la medula espinal hacia musculosa del pie tienen axones de alrededor de 1 metro de largo.

La arborización dendrítica de las neuronas muestra también una gran variación en numero, tamaño y densidad de ramas, que reflejan la organización de las entradas aferentes de la célula. Esto se demuestra considerando las arborizaciones dendríticas de, por ejemplo, una célula piramidal de la corteza cerebral y una célula de purkinje de la corteza cerebelosa.

Igual que muchas otras células, las neuronas poseen un núcleo. Este, generalmente, esta localizado en el centro de cuerpo celular y contiene el ADN cromosómico. El resto del espacio intracelular esta ocupado por el citoplasma, que contiene numerosas organizas e inclusiones. Muchas de estas son comunes a otras células, pero en las neuronas algunas de ellas tiene una importancia o significación particular. En los cuerpos de las células nerviosas, teñidas con colorantes basofilos, generalmente pueden observarse numerosas agrupaciones microscópicas de gránulos de Nissl, o sustancia de Nissl. Los gránulos de Nissl constan de retículo endoplamatico rugosos y ribosomas asociados. Los ribosomas contienen el ARN (que explica las propiedades tintoriales basófilas) y son los lugares de síntesis de proteínas. Las células nerviosos son muy activas metabólicamente y, por tanto, los gránulos de Nissl a menudo son muy abundantes. 

Las neuronas contienen una red compleja de hebras de proteínas estructurales denominadas neurofilamentos, que se agrupan en grandes neurofibrillas. También poseen un sistema de microtubulos que están implicados en el transporte de materiales a través de la célula. El transporte de materiales se produce tanto desde fuera, como hacia fuera del cuerpo celular (transporte anterogrado y retrogrado, respectivamente). 

Algunas neuronas contiene gránulos de pigmentos. La neuromelanina es un pigmento pardo oscuro producido como subproducto de la síntesis de catecolaminas. La neuromelania se halla mas abundante en algunos grupos de células que se distinguen por utilizar catecolaminas como su neurotrasnmisor, de manera señalada la porción compacta de la sustancia negra en el mesencefalo y el locus cerúleo en el puente. La lipofuscina es un pigmento pardo amarillento que se acumula con la edad en algunas neuronas.

Cada neurona en el sistema nervioso tiene una entidad física independiente. A fin de que el procesamiento de la información se produzca en redes de neuronas, la información ha de pasar entre neuronas. Esto sucede en la sinapsis. La estructura básica de la sinopsis la hemos explicado en la introducción. La localización más frecuente para la formación de sinopsis se halla entre la arborización terminal axónica de una neurona y la dendrita de otra (sinopsis axodendritica). También son posibles otras localizaciones, formando sinapsis axosomaticas, axoaxonales, y dendrodendriticas. La neurotrasnmision se produce mediante liberación de agentes químicos específicos desde el elemento presináptico que actúan sobre la membrana post sinóptica. 

(Superior izquierda: sinapsis axodendrítica. Vesículas presinápticas están a la izquierda. Superior derecha: sinapsis axodendrítica. Obsérvense los neurotúbulos en la dendrita. En medio izquierda: dendrita en un corte transversal. En medio derecha: sinapsis axodendrítica. Véase la vesícula presináptica fusionándose con el axolema. Inferior: terminal del axón con vesículas sinápticas claras y vesículas de núcleo denso.)

Como hemos dicho las neuronas pueden diferir de muchas formas, en tamaño global, longitud y ramificación de los axones y en la complejidad de sus prolongaciones dendríticas. Podemos dividirlas entre los tres tipos básicos de neuronas de distintas partes del sistema nerviosos. 

Neurona sensitiva 

El receptor sensitivo más simple, una célula que traduce la información sensitiva en actividad del sistema nervioso. 

Interneuronas 

Las interneuronas del encéfalo y la modula espinal vinculan la actividad de las neuronas sensitivas y motoras del sistema nervioso central. Todos los distintos tipos de interneuronas tiene múltiples dendritas que se ramifican extensamente pero, al igual que todas las neuronas, una interneuronas del encéfalo o la medula espinal tiene un solo axón (aunque puede ramificarse). Las interneuronas incluyen las células estrelladas (con forma de estrella) caracterizadas por muchas ramas, las células piramidales en la corteza, que tiene un cuerpo celular con forma de piramidal, y las células de purkinje del cerebelo. Las piramidales y las de purkinje son las células emergentes de sus estructuras respectivamente.

Neuronas motoras 

Las neuronas motoras localizadas en el trono encefálico y la medula espinal proyectan hacia los músculos faciales y corporales. En conjunto, las neuronas motoras se denominan “vía final común” porque toda la conducta (movimiento) producida por el cerebro se hace a través de ellas.