¿Sabes con qué tipos de neuronas contamos, sus características y sus funciones?
Las neuronas tienen la misma estructura, información genética y realizan las mismas funciones básicas que el resto de las células. Se encargan de cumplir una función específica, el procesamiento de la información. Cuentan con una membrana externa que posibilita la conducción de impulsos nerviosos y tienen la capacidad de transmitir información de una neurona a otra (transmisión sináptica).
Fue Ramón y Cajal quien formuló la teoría de la neurona. A través de dicha teoría postulaba que las neuronas son unidades básicas del sistema nervioso y constituyen unidades diferenciadas, estructural, metabólica y funcionalmente.
La información se transmite de una neurona a otra a través de la sinapsis. Las sinápsis pueden fortalecerse, debilitarse o incluso desaparecer cuando la información que transmiten ya no es utilizada. Así, la plasticidad cerebral hace que se creen nuevas conexiones cuando aprendemos o como forma de compensar una lesión.
Hasta hace poco se pensaba que la proliferación neuronal solo ocurría durante las etapas de mayor neurodesarrollo y que, pasada esta etapa, las neuronas solo morían. Pero hace poco se descubrió que la regeneración neuronal se prologa incluso hasta la vejez, eso sí, a mucha menor velocidad.
La neuroplasticidad también es un fenómeno en el que las neuronas se ven involucradas. Gracias a esta capacidad de trasformar su arquitectura el cerebro puede afrontar la degeneración neuronal, creando conexiones alternativas y compensatorias que restauren lo que de otro modo sería una pérdida funcional irreparable.
Neurodesarrollo del feto
El desarrollo del cerebro comienza de manera temprana en el feto. Existen cinco fases del desarrollo en las que las neuronas son las protagonistas:
1. Proliferación neuronal o neurogénesis
Esta comienza al principio de la cuarta semana de desarrollo del feto. De las divisiones de las células madre nacen células progenitoras. Una vez cesa la proliferación de células progenitoras, la última división de células progenitoras se considera la fecha de nacimiento de las neuronas, que una vez nacen pierden su capacidad de dividirse.
2. Migración celular
Es el periodo en el cual las células se desplazan desde la zona donde han nacido hasta su zona de destino. Hay dos teorías sobre si el destino final de la neurona está determinado desde el principio (teoría epigenética) o si se ve influenciada por el ambiente (teoría preformacionista).
3. Diferenciación neuronal
Es el periodo de maduración neuronal. Es el momento en el que la neurona adquiere las características fisiológicas y morfológicas de la neurona adulta. Este proceso depende de la información genética y del ambiente que rodea a la neurona.
4. Sinaptogénesis
Durante esta fase las neuronas comienzan a generar prolongaciones dendríticas y axónicas que las capacita para establecer contacto con otras neuronas. Existen sustancias neurotróficas que favorecen el crecimiento de las prolongaciones como el factor de crecimiento nervioso (FCN).
5. Muerte celular
La muerte celular o apoptosis se estima entre el 25-75% de las poblaciones iniciales y ocurre en el último periodo prenatal y en el postnatal temprano. Mueren aquellas neuronas que no hacen sinapsis.
El desarrollo continúa después del nacimiento. Procesos como la mielinización de las neuronas es más intenso e el periodo postnatal. La mielinización consiste en la formación de mielina alrededor de los axones para favorecer la conducción de los impulsos nerviosos.
La comunicación neuronal
Las neuronas establecen comunicación entre ellas: es a lo que denominamos sinapsis. Es una región celular clara, concreta y muy estructurada con un espacio interneural, y cuyo objetivo final es el de la comunicación entre neuronas.
Las sinapsis pueden ser eléctricas o químicas, la primera es siempre excitatoria, y la segunda puede ser excitatoria o inhibitoria.
Existen dos principios básicos sobre la comunicación de neuronas. Fueron deducidos por Ramón y Cajal y son las siguientes:
- Principio de polarización dinámica. La comunicación entre neuronas se establece en una dirección, desde el axón de una neurona a las dendritas o soma neuronal de otra.
- Principio de polarización dinámica. No existe continuidad entre dos neuronas que se están comunicando, siempre existe una separación entre ellas, la hendidura sináptica. Además, está comunicación no se establece al azar ni de manera indiscriminada, sino de una manera altamente organizada donde cada célula se comunica con células concretas, en puntos especializados de contacto sináptico.
Estas deducciones más adelante se convirtieron en evidencia con las herramientas y medios que tenemos hoy en día. Cada vez sabemos más sobre el funcionamiento de las neuronas y de sus conexiones. La ciencia ha investigado en los últimos años exhaustivamente sobre la forma en la que se configura nuestro sistema nervioso y la influencia del ambiente sobre este.
Características estructurales y funcionales de la neurona
Las neuronas se pueden diferenciar en diferentes partes. Son estas que vemos a continuación.
1. Soma
Es el cuerpo celular. Es el centro metabólico de la célula. Es el lugar que contiene el núcleo y el citoplasma.
2. Axón
Es la prolongación que se origina en el exterior del cuerpo celular, en el cono axónico. Hacia la parte final se ramifica dando lugar a las dendritas, donde se encuentran los botones sinápticos, estructuras que intervienen en la sinapsis mediante la secreción de neurotrasmisores a la hendidura sináptica. Es el encargado de conducir la información o el impulso nervioso desde el cuerpo celular hasta las terminaciones.
Dentro del axón se pueden distinguir distintas zonas: el cono axónico, el axón y el botón terminal. El cono axónico desarrolla una función integradora de la información que recibe la neurona. El botón terminal conforma el elemento presináptico de la sinapsis: a través de él la neurona establece contacto con las dendritas o el soma de otras neuronas para transmitir información.
3. Dendritas
Son prolongaciones finas y cortas que parten del cuerpo celular y que constituyen las principales áreas receptoras de la información que llega a la neurona. Después conducen la información al cuerpo neuronal. Algunas sinapssis se producen sobre pequeñas protuberancias de las dendritas, las espinas dendríticas.
Tipos de neuronas diferentes
Se pueden hacer diferentes clasificaciones acerca de los tipos de neuronas existentes dentro del sistema nervioso Según el número y disposición de sus prolongaciones:
- Multipolares: tienen muchas dendritas y un solo axón. Dentro de las multipolares podemos encontrar las de axón largo y las de axón corto. La mayoría de ellas son de axón largo, como las células de Purkinje, las motoneuronas de médula espinal y las células piramidales de la corteza cerebral. Las de axón corto son las neuronas de asociación.
- Bipolares: estas neuronas tienen un axón y una sola dendrita. Predominan en los sistemas sensoriales como en el olfato o la visión.
- Monopolares: solo tienen una ramificación que sale del cuerpo celular, y se bifurca en una porción dendrítica y otra axónica. Este tipo de neurona es muy frecuente en los invertebrados.
Según su función, los tipos de neuronas serían los siguientes:
- Motoras o eferentes: transportan los impulsos nerviosos desde los centros del sistema nervioso central hasta los efectores, por ejemplo, motoneuronas espinales.
- Sensoriales o aferentes: transmiten la información procedente de la periferia a los centros nerviosos.
- De asociación o interneuronas: no son sensoriales, ni motoras y son el grupo más numeroso. Procesan información localmente o la transmiten de un lugar a otro en el sistema nervioso central.
- De proyección: transmiten la información de un lugar a otro del sistema nervioso central. Sus prolongaciones se agrupan formando vías que permiten la comunicación entre diferentes estructuras. Están las que envían información desde el cerebelo (Purkinje) y de la corteza cerebral (piramidales).
Neuroglía y células gliales (el sostén de las neuronas)
La neuroglía forma el resto del sistema nervioso central. Son células de soporte que constituyen el sostén de las estructuras neuronales. Dicho con otras palabras, la neuroglía facilita el trabajo de las neuronas mediante diferentes funciones, como dar soporte estructural o reparando y regenerando las neuronas.
Además del soporte estructural, también da un soporte metabólico a la red neuronal. Hay más células gliales que neuronas y pueden seguir dividiéndose en el cerebro adulto. Existen tres tipos de células gliales dentro del sistema nervioso central, los astrocitos, los oligodendorcitos y la microglía. Cada uno de los tipos de neuroglía desempeña diferentes tareas.
Los astrocitos son los más abundantes, y tienen una forma estrellada. Entre sus principales funciones están la reparación y la regeneración. Cuando las neuronas son destruidas (apoptosis), los astrocitos limpian los desechos del cerebro. Llevan a cabo un papel restaurador liberando diversos factores de crecimiento, que activan las partes dañadas de la neurona. Entraría en juego en lesiones cerebrales, por ejemplo.
La neurogénesis perdura hasta la vida adulta
Recientemente, en la historia de la neurociencia, se ha asumido la existencia de división de nuevas neuronas en el sistema nervioso adulto. Fue demostrada primero en ratas, luego en el cerebro de ave por el grupo de investigación de Nottebohm y finalmente en humanos. Actualmente existe evidencia para múltiples especies.
En mamíferos, los nichos neurogénicos parecen quedar limitados a la zona subgranular del giro dentado del hipocampo y la zona subventricular de los ventrículos laterales, desde donde migran hacia el bulbo olfatorio. No hay evidencia de que la proliferación de neuronas en adultos se de en ninguna otra parte del cerebro. Esto tiene importantes implicaciones a nivel cognitivo.
Varias funciones han sido asociadas a la formación de nuevas neuronas, aunque aún queda por confirmar su verdadera contribución funcional. Dada su ubicación en el hipocampo, se ha relacionado con procesos de aprendizaje y memoria, en especial la memoria espacial y episódica. Por lo tanto, parece que la neurogénesis adulta en el hipocampo favorece la adaptación a entornos cambiantes.
Favorecer nuestra salud neuronal y la neurogénesis
A pesar de que la plasticidad neuronal continúa y no cesa a lo largo del ciclo vital, en líneas generales, según la literatura científica se observa un notable descenso de la neurogénesis hipocampal adulta en individuos de edad avanzada. Los procesos neurogénicos afectados negativamente por la edad son la proliferación de nuevas neuronas y la migración de las mismas por enlentecimiento.
Reguladores positivos de la neurogénesis son: el ejercicio, la exposición al ambiente enriquecido, el aprendizaje, los antidepresivos, los shocks electroconvulsivos y la dieta, mientras que el estrés, la privación de sueño, la inflamación y la exposición crónica al abuso de drogas regulan la neurogénesis negativamente.
El estrés es uno de los factores que afecta negativamente la neurogénesis hipocampal adulta. Cuando las hormonas asociadas al estrés inhiben dos procesos (la proliferación de células y la supervivencia y diferenciación de las nuevas neuronas) causan atrofia hipocampal y por consiguiente perjudican el aprendizaje y la memoria.
Se asocia la exposición prolongada a altos niveles de corticosterona a lo largo de la vida del animal, con el daño permanente en la proliferación de nuevas neuronas en animales envejecidos.
Sin embargo, el ejercicio moderado puede contrarrestar este efecto al mejorar la ejecución cognitiva e incrementar la neurogénesis. Así pues, este deterioro de la neurogénesis hipocampal que tiene lugar durante el envejecimiento no es irreversible, pudiendo contrarrestarse con la exposición a factores que modulan positivamente la neurogénesis, como el ejercicio y el ambiente enriquecido.
Haines D.E.(2002) Principios de Neurociencia. Madrid: Elsevier España S.A.
Kandell E.R., Schwartz J.H. y Jessell T.M.(2001) Principios de Neurociencia. Madrid: McGraw-Hill/Interamericana.
Moreno Fernández, Román Darío, Pedraza, Carmen, & Gallo, Milagros. (2013). Neurogénesis hipocampal adulta y envejecimiento cognitivo. Escritos de Psicología (Internet), 6(3), 14-24. https://dx.doi.org/10.5231/psy.writ.2013.2510
Purves, Augustine, Fitzpatrick, Hall, Lamantia, McNamara y Williams. (2007). Neurociencia(Tercera edición).Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.