¿Cómo se comunican las Neuronas?

PROCESO DE SINAPSIS

Las neuronas se comunican entre sí en las uniones llamadas sinapsis. En una sinapsis, una neurona envía un mensaje a una neurona blanco: otra célula.

• La mayoría de las sinapsis son químicas, las cuales se comunican con mensajeros químicos. Otras sinapsis son eléctricas, en ellas los iones fluyen directamente entre células.
• En una sinapsis química, un potencial de acción provoca que la neurona presináptica libere neurotransmisores. Estas moléculas se unen a receptores en la célula postsináptica y modifican la probabilidad de que esta dispare un potencial de acción.

¡Una sola neurona, o célula nerviosa, crea una gran cadena! Puede mantener un potencial de reposo o voltaje a través de la membrana; puede disparar impulsos nerviosos, o potenciales de acción; y puede llevar a cabo los procesos metabólicos necesarios para seguir vivos.

Las neuronas individuales hacen conexiones con neuronas blanco y estimulan o inhiben su actividad, lo que forma circuitos que pueden procesar la información entrante y producir una respuesta.

Dicha acción sucede en la sinapsis, que es el punto de comunicación entre dos neuronas o entre una neurona y una célula blanco, como un músculo o una glándula. En la sinapsis, el disparo de un potencial de acción en una neurona —la neurona presináptica, o emisora— provoca la transmisión de una señal a otra neurona —la neurona postsináptica, o receptora—, lo que aumenta o disminuye la probabilidad de que la neurona postsináptica dispare su propio potencial de acción.

la transmisión sináptica puede ser eléctrica o química, en algunos casos, ¡ambas en la misma sinapsis!

Cuando las neuronas disparan señales, liberan sustancias químicas llamadas neurotransmisores de sus botones terminales. Los neurotransmisores se difunden a lo largo de la hendidura sináptica o espacio sináptico para interactuar con moléculas receptoras especializadas de las membranas receptoras de la siguiente neurona del circuito.

Una vez que los neurotransmisores se unen a los receptores postsinápticos, entonces puede suceder lo siguiente:

• Despolarización (potenciales excitadores postsinápticos/PEP): disminuir el potencial de membrana en reposo de -70 mV a -67 mV.
• Hiperpolarización (potenciales inhibidores postsinápticos/PIP): incrementar el potencial de membrana en reposo de -70 mV a -72mV.

La neurona contiene un tipo de fluido conductor eléctrico (fluido citoplásmico o intracelular) que está cercado por el aislamiento eléctrico (membrana).

Con ello, las neuronas y el ambiente externo se pueden dividir en conductores y aislantes. Las membranas pueden almacenar cargas eléctricas de forma breve y las corrientes pasivas que fluyen a través de las neuronas pueden llegar a un punto determinado del axón (su cono) para realizar la activación sináptica de la neurona y generar el potencial de acción.

Recordemos que el potencial de acción es una respuesta de todo o nada. Es decir, o sucede con toda su fuerza, o no sucede en lo absoluto. Su magnitud no guarda relación con la intensidad de los estímulos que los provocan.

La señalización sináptica, por el contrario, es mucho más flexible. Una neurona emisora puede "subir" o "bajar" la cantidad de neurotransmisor que libera en respuesta a la llegada de un potencial de acción. Así mismo, una célula receptora puede alterar el número de receptores que pone en su membrana y la facilidad con que responde a la activación de los receptores. Estos cambios pueden fortalecer o debilitar la comunicación en una sinapsis particular.

Las células presinápticas y postsinápticas pueden cambiar dinámicamente su comportamiento de señalización según su estado interno o por señales que reciben de otras células. Este tipo de plasticidad, o capacidad de cambio, hace que la sinapsis sea un sitio clave en la modificación de la intensidad de los circuitos neurales y desempeña un papel en el aprendizaje y la memoria. 

En las sinapsis eléctricas, a diferencia de las sinapsis químicas, existe una conexión física directa entre la neurona presináptica y la neurona postsináptica. Esta conexión toma la forma de un canal llamado unión en hendidura, que permite que la corriente —los iones— fluyan directamente de una célula a otra.

Las sinapsis eléctricas transmiten señales con mayor velocidad que las sinapsis químicas. Algunas sinapsis son eléctricas y químicas. En estas sinapsis, la respuesta eléctrica ocurre antes que la respuesta química.

Datos de la Sinapsis:

1. La sinapsis es una zona especializada en la que se transmite información entre dos neuronas o entre una neurona y una célula efectora.
2. Las sinapsis dejan pasar información en un solo sentido.
3. En las sinapsis hay una neurona presináptica (transmisora) y una postsináptica (receptora).
4. El espacio entre ambas neuronas se llama espacio sináptico.
5. Cada neurona establece unas 1000 conexiones sinápticas y recibe en promedio unas 10,000.
6. El encéfalo humano consta de aproximadamente 1011 neuronas, por lo que se calcula que se tienen alrededor de diez a la cuarta potencia de conexiones sinápticas. Es decir, hay más conexiones sinápticas en el cerebro que estrellas en la Vía Láctea.
7. La divergencia es cuando la información de un solo botón terminal se transmite a una gran cantidad de dendritas postsinápticas. Por lo que la información de un solo axón puede transmitirse a muchas neuronas postsinápticas.
8. La convergencia es cuando varios botones terminales realizan una sinapsis sobre una misma neurona. Esto permite que se reciba la suma de información de una gran cantidad de neuronas, al contraer la musculatura, por ejemplo.

Una sinapsis solo puede funcionar con eficacia si hay alguna manera de "apagar" la señal una vez que se envió. La terminación de la señal permite a la célula postsináptica regresar a su potencial de reposo normal, lista para recibir nuevas señales.

Para poder terminar la señal, el espacio sináptico debe limpiarse del neurotransmisor. Hay varias maneras diferentes de lograr esto. El neurotransmisor puede ser degradado por una enzima, la neurona presináptica lo puede reabsorber, o simplemente puede difundirse hacia otro lado. En algunos casos, las células gliales cercanas también pueden "limpiar" el neurotransmisor.

Cualquier cosa que interfiera con los procesos que terminan la señal sináptica puede tener importantes efectos fisiológicos. Por ejemplo, algunos insecticidas matan a los insectos mediante la inhibición de una enzima que degrada el neurotransmisor acetilcolina. En una nota más positiva, se utilizan fármacos que interfieren con la recaptación del neurotransmisor serotonina en el cerebro humano como antidepresivos, como el Prozac por ejemplo.

Además, las distintas células presinápticas y postsinápticas producen diferentes neurotransmisores y receptores de neurotransmisores, con diferentes interacciones y efectos en la célula postsináptica.

(IEU Online, s.f.)

(Instituto Mexicano de Neurociencias, 2020).

Referencias:

Imágenes Libres

IEU Online. (Sin Fecha). Fundamentos Biológicos de la Conducta Humana - Apuntes Digitales // Unidad 2. En Universidad IEU. Consultado el 15 de septiembre de 2021. https://lic.ieu.edu.mx/mod/scorm/player.php?a=17624&currentorg=FBCH_B2_ORG&scoid=37033&sesskey=gIWBfmJFJy&display=popup&mode=normal

Instituto Mexicano de Neurociencias. (2020). La Base del Sistema Nervioso, La Neurona. En Consejo Mexicano de Neurociencias, A.C. Consultado el 15 de septiembre de 2021. https://www.institutosuperiordeneurociencias.org/copia-de-unidad-2-3-neurocardiologi