Cerebro – Neuronas – Neurotransmisores – Redes neuronales Parte 1

Cerebro

El cerebro humano es el centro del ser, de lo que pensamos, sentimos – emocional y físicamente – de lo que recordamos, de cómo nos movemos, oímos y degustamos, de cómo somos felices, a la final, de quienes somos. Sin embargo, es significativo recordar que él funciona a partir de las señales, información y estímulos provenientes del ambiente externo y de nuestro cuerpo; es decir, nuestro cerebro no funciona si no tenemos consciencia de nuestro cuerpo, por ejemplo, cuando estamos anestesiados no existe consciencia ni sensibilidad debido a que se alteran los circuitos cerebrales y se interrumpen las conexiones entre neuronas en distintas áreas.

Entre las funciones del cerebro se encuentran: control de movimientos voluntarios, procesamiento de los estímulos sensoriales (vista, oído, olfato, gusto, tacto y los internos), funciones cognitivas, control de funciones involuntarias y generador y regulador de las emociones y el comportamiento humano.

A la vez, y enfatizando, el cerebro tiene muchísimas posibilidades en relación a la salud física, mental y social del ser humano porque tiene la capacidad de gestionar la vida – elegir, decidir y concretar – y, a la par, tiene la habilidad de poseer suficiente flexibilidad a fin de poder tomar, de una forma conveniente, nuestras propias decisiones y así poder responder fluidamente ante los eventos y circunstancias que nos retan, a medida que van ocurriendo durante la vida. Ambas habilidades – posibilidad de gestión y flexibilidad – tienen sus correlatos neuronales que contribuyen a desarrollar los rasgos emocionales que les dan forma a las experiencias afectivas y al comportamiento en la toma de decisiones. Comprender sus fundamentos neuronales mejora el bienestar a la vez que provee la base biológica que las secunda.

Además, el cerebro regula y mantiene las funciones vitales del organismo, conscientes o inconscientes, como la cardíaca, respiratoria, digestiva y otras, además del dormir o estar despierto. El cerebro no descansa ni siquiera cuando dormimos.

En el encéfalo residen el cerebro, cerebelo y tronco encefálico, cuyas funciones están interconectadas. El cerebro y la médula espinal forman el Sistema Nervioso Central (SNC) y los nervios y ganglios forman el Sistema Nervioso Periférico (SNP). El cerebro está contenido para su protección en el cráneo o estructura ósea y está cubierto por las tres meninges: Duramadre, Aracnoides y Piamadre.

La corteza cerebral es la parte más externa del cerebro que se extiende por los dos hemisferios, conectados por el cuerpo calloso, y contiene la sustancia gris en donde se encuentran entre 80 y 100 mil millones de neuronas. La sustancia blanca se encuentra debajo de la corteza cerebral y allí concurren los axones de las neuronas. Está dividido en lóbulos: el frontal (pensamiento complejo, planificación y razonamiento e interviene en el lenguaje), parietal (procesa información sensorial y guía los movimientos), occipital (información visual), temporal (da significado a los sonidos, lenguaje y memoria), el lóbulo de la ínsula y lóbulo límbico (emociones), teniendo cada uno funciones diferentes. También contiene en su interior distintas estructuras llamadas: tálamo (procesa señales sensoriales y motoras), hipotálamo (control de funciones autónomas – sed – y hormonales), hipocampo (aprendizaje, memoria y navegación espacial), la hipófisis o glándula pituitaria (produce hormonas) y la amígdala (emociones, detección de peligros, memoria e interacción social).

Lóbulos de la corteza cerebral                                  La corteza cerebral y los sentidos

Dada la inimaginable complejidad del cerebro es necesario intentar conocerlo un poco con la idea de comprender nuestra salud emocional y nuestro Yo, como se señaló al comienzo el cerebro define quienes somos. Específicamente, es de rigor entenderlo para el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades neurológicas.

Neuronas

Descubrimiento

Las neuronas son células nerviosas que constituyen la unidad funcional y estructural del Sistema Nervioso Central (SNC) que permiten la comunicación interna del cuerpo humano y con el exterior, controlando las funciones cognitivas, motoras y sensoriales. Ellas detectan selectivamente las señales de su entorno (externo e interno) y son capaces de integrarlas en tiempo y espacio al transmitir su mensaje a otras neuronas y células. De una manera coloquial se podría decir que ellas, mediante la captación de las señales, entienden nuestras sensaciones y pensamientos y responden al actuar como comunicadoras en el organismo por medio de mensajes específicos y controlados.

Las neuronas fueron identificadas como células independientes en 1888 por el Premio Nobel Santiago Ramón y Cajal quién las describió como “células de formas delicadas y elegantes, las misteriosas mariposas del alma, cuyo batir de alas quién sabe si esclarecerá algún día el secreto de la vida mental”. Una imagen poética que se hizo realidad.

Este célebre investigador español, además, descubrió que las neuronas se comunicaban entre sí formando entramados, conexiones y redes amén de postular la “doctrina de la neurona”, según la cual ellas conforman la estructura básica del sistema nervioso. Y es que más importante que una neurona son las conexiones entre las mismas. Por eso y debido a sus trabajos en la morfología del sistema nervioso, Ramón y Cajal es considerado como el padre de la neurociencia, además, su comentario “todo hombre puede ser, si se lo propone, escultor de su propio cerebro” es una realidad hoy día. Pensamiento muy cónsono con los objetivos de estos artículos que nos permitirá ser libres.

Dibujo de Ramón y Cajal – Fundación para el conocimiento Madri+d

Morfología y funcionamiento de las neuronas

Las neuronas son células altamente especializadas que conforman un entramado que se encarga de recibir, procesar y transmitir, en forma casi instantánea, la información que nos llega del medio ambiente, externo o interno, y coordinar los procesos mentales para decidir y actuar. Es el componente básico del sistema nervioso.

Esta millonada de células nerviosas o neuronas forman redes mediante las sinapsis y sí cada una tiene en promedio entre 7.000 y 10.000 sinapsis, en el cerebro habrá un total de 100 a 500 billones de sinapsis que al conectarse forman entramados como telas de araña. A pesar de que las neuronas ocupan este gigante volumen que comprende el 50% del espacio del SNC, su actividad es tan eficiente que durante la realización de sus tareas ellas consumen menos del 5% de la energía que consume todo el cerebro. ¡Es inimaginable tamaña estructura y función!

Además de las neuronas existen otras células nerviosas como las glías o células gliales que comprenden principalmente las células de Schwann y las células satélites; las primeras son cruciales para el desarrollo y regeneración nerviosa y las segundas dan soporte estructural y metabólico a las neuronas. Las células gliales anteriormente eran consideradas únicamente como un soporte físico, ahora, se sabe que, además de existir en una cantidad mayor que las neuronas, son llamadas células guardianas y son fundamentales para el correcto funcionamiento de las neuronas, interviniendo en la composición iónica, los niveles de neurotransmisores y en el suministro de citoquinas.

La comunicación de la información entre las neuronas ocurre mediante la transmisión de señales químicas e impulsos bio-eléctricos en forma de potencial de acción gracias a la excitabilidad eléctrica de su membrana plasmática, y a través de las conexiones llamadas sinapsis o espacio entre neurona y neurona. A la par, ellas se pueden comunicar con células musculares y glandulares. Es importante tener presente que las neuronas funcionan según programaciones establecidas en sus circuitos cerebrales.

Las neuronas están formadas por un cuerpo central o soma en donde se encuentra el núcleo y la maquinaria para ejecutar los procesos vitales. El soma se comunica por un extremo con las dendritas y por el otro con el axón; es decir las dendritas, el soma y el axón constituyen las partes de una neurona.

Fuente: unprofesor.com

Las dendritas son prolongaciones cortas de la neurona, que funcionan como antenas al ser receptoras de impulsos nerviosos de otras neuronas que son transportados luego al soma donde son procesados, pasando de allí al axón, un tubo largo y delgado cubierto de mielina, el cual conduce la información o impulsos a través de un proceso electroquímico o potencial de acción que viaja a otras neuronas o a un órgano diana; a la vez, las dendritas contienen receptores para neurotransmisores.

La sinapsis es el espacio especializado que existe entre neuronas y que media el funcionamiento de la comunicación que ocurre entre ellas y de acuerdo a tres tipos de sinapsis: la axodendrita cuya comunicación es entre un axón y una dendrita, la axoaxómica entre dos axones y axosomática entre un axón y el soma. En fin, la propagación de la señal es siempre entre un axón y una dendrita, un soma u otro axón.

En resumen, la dendrita es la parte de la neurona encargada de recibir mensajes, mientras que por medio de la sinapsis se da la conexión o el proceso de comunicación entre dos neuronas; durante la conexión, las dendritas, el cuerpo celular/soma y el axón actúan como receptores de la señal.

Durante la activación de la neurona, ella libera al espacio sináptico unos componentes químicos llamados neurotransmisores; este proceso transforma la señal eléctrica en una señal química, la cual se acopla a los receptores específicos presentes en la membrana de la dendrita o del soma o del axón de la neurona contigua, y así continúa la transmisión de la información a través de la red neuronal, lo que luego se traduce en una acción que corresponde al sentir generado por el neurotransmisor.

Además, las neuronas poseen una “plasticidad neural” que significa que el SNC tiene la capacidad de modificarse a sí mismo, funcional y estructuralmente, en respuesta a la experiencia acorde a los cambios del entorno, al envejecimiento y a lesiones patológicas. Flexibilidad es clave en el desarrollo neuronal y el funcionamiento normal del SNC. La plasticidad sustenta la certeza de que no existen dos cerebros iguales.

Por otro lado, a esta plasticidad se le suma la capacidad de neurogénesis o de multiplicación de las neuronas, cuya existencia ha sido recientemente demostrada en el hipocampo en donde se han identificado células progenitoras proliferantes que pueden generar nuevas neuronas en el adulto. Es decir, que lo seres humanos adultos pueden generar nuevas neuronas incluso hasta la vejez, lo que explica la adaptabilidad del cerebro, más aún, esto ocurre en una estructura del cerebro esencial para la memoria y el aprendizaje como es el hipocampo.

Meses atrás, en el artículo “¿Cómo funciona la mente?, explicamos la función de las neuronas en el procesamiento del estímulo, en donde la percepción, influenciada epigenéticamente por el ambiente, unida a la naturaleza plástica del SNC intervienen en la conducta y de allí salió el esquema supersimplificado de “pensar-sentir-actuar”. Este proceso fue delineado de la siguiente manera:

Estímulo — Percepción — Neuronas — Sinapsis/comunicación —Circuito neuronal/liberación de neuroquímicos/neurotransmisores — Sentir —Conducta/comportamiento 

Igualmente, es importante recordar que las neuronas funcionan según programaciones establecidas en sus circuitos cerebrales, como ya se mencionó. Ellas no actúan por sí solas, sino que responden a un estímulo que provoca su activación, sea externo o interno, y lo hace según patrones preestablecidos.

En esta primera parte describimos estructuras y funciones necesarias para alimentar nuestra mente. Ahora, en la parte 2 analizaremos factores necesarios para que la mente digiera ese alimento y se transforme en acción como son los neurotransmisores y las redes neuronales.

Irene Pérez Schael

Nota: Dada la interrelación en las distintas áreas hasta ahora tratadas, se han repetido algunos aspectos a lo largo de los distintos temas que son indispensables para comprender el cerebro y la mente.

Ver Parte 2