Tipos de sinapsis: la comunicación neuronal
Para que el cerebro funcione de manera correcta es necesario que las neuronas se comuniquen entre ellas. Estas interacciones funcionales entre neuronas se denominan sinapsis. Pero, ¿cómo se produce esta interconexión? ¿Cuántos tipos de sinapsis hay?
Al parecer, se reconocen dos modalidades principales de transmisión sináptica: la sinapsis eléctrica y la sinapsis química. Por lo general, la comunicación sináptica suele producirse entre la terminación del axón (la parte más larga) de la célula nerviosa emisora y el soma celular de la neurona receptora.
Sin embargo, al contrario de lo que podamos pensar, la sinapsis no se produce por contacto directo. Las neuronas están separadas entre sí por una pequeña ranura: el espacio sináptico o intersináptico. A continuación se explican los dos tipos principales de sinapsis. Ambas son conexiones interneuronales, pero cada tipo tiene sus características propias. Veamos cómo se desarrolla cada una.
Tipos de sinapsis: la sinapsis química
En la sinapsis química, la información se transmite mediante neurotransmisores. Es por eso que se denomina química; los neurotransmisores serían los encargados de trasmitir el mensaje.
Además, estas sinapsis no son simétricas, sino asimétricas. Esto significa que no se producen exactamente igual de una neurona a otra. También son unidireccionales: la neurona postsináptica, la que recibe la sinapsis, no puede transmitir información a la neurona presináptica, la que envía la sinapsis.
La sinapsis química tiene otras características específicas. Por ejemplo, muestra una alta plasticidad. Esto es, las sinapsis que han estado más activas transmitirán la información con mayor facilidad. Así, esta plasticidad permite la adaptación a los cambios del entorno. Nuestro sistema nervioso es inteligente y prima la comunicación de aquellas vías que usamos con frecuencia.
Este tipo de sinapsis tiene la ventaja de poder modular la transmisión del impulso. Pero, ¿cómo lo consigue? Esto se debe a que tiene la capacidad de variar:
- El neurotransmisor.
- La frecuencia de disparo.
- La intensidad del impulso.
En resumen, la transmisión química entre neuronas se produce mediante neurotransmisores que pueden ser modificados. Así, la transmisión de la sinapsis química se produce de la siguiente manera.
Proceso de la sinapsis química
- Primero, el neurotransmisor es sintetizado y almacenado en vesículas.
- Segundo, un potencial de acción invade la membrana presináptica.
- Después, la despolarización del terminal presináptico provoca la apertura de canales de calcio dependientes de voltaje.
- A continuación se produce un influjo de calcio por los canales.
- Este calcio provoca que las vesículas se fusionen a la membrana presináptica.
- Con ello, el neurotransmisor es liberado a la hendidura sináptica vía exocitosis.
- El neurotransmisor se une a receptores en la membrana postsináptica.
- Se produce después la apertura o cierre de los canales postsinápticos.
- Luego, la corriente postsináptica causa potenciales postsinápticos excitatorios o inhibitorios que cambian la excitabilidad de la célula postsináptica.
- Por último, se produce una recuperación de la membrana vesicular de la membrana plasmática.
La sinapsis eléctrica
En la sinapsis eléctricas, la información se transmite a través de corrientes locales. Además, no se produce un retardo sináptico (tiempo que tarda en producirse la conexión sináptica).
Este tipo de sinapsis tienen algunas características opuestas a las sinapsis químicas. Así, son simétricas, bidireccionales y tienen una baja plasticidad. Esto último implica que la información se transmite siempre de la misma manera. Así, cuando se produce un potencial de acción en una neurona, se replica en la siguiente neurona.
¿Estos dos tipos de sinapsis coexisten?
Actualmente se sabe que las sinapsis eléctricas y las sinapsis químicas coexisten en la mayoría de los organismos y en las estructuras cerebrales. Sin embargo, todavía estamos conociendo detalles de las propiedades y la distribución de estas dos modalidades de transmisión (1).
Al parecer, la mayoría de los esfuerzos de la investigación se han centrado en explorar cómo funciona la sinapsis química. Así, se sabe mucho menos acerca de las sinapsis eléctricas. De hecho, como hemos expuesto antes, se ha pensado que las sinapsis eléctricas eran propias de los invertebrados y los vertebrados de sangre fría. Sin embargo, ahora una gran cantidad de datos indican que las sinapsis eléctricas están ampliamente distribuidas en el cerebro de los mamíferos (2).
Para concluir, parece que ambas sinapsis, la química y la eléctrica, cooperan e interactúan ampliamente. Además, parece que la velocidad de la sinapsis eléctrica se puede combinar con la plasticidad de la transmisión química, permitiendo la toma de decisiones o que demos respuestas diferentes al mismo estímulo en diferentes momentos.
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Pereda, A. E. (2014). Electrical synapses and their functional interactions with chemical synapses. Nature Reviews Neuroscience, 15(4), 250.
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Connors, B. W., & Long, M. A. (2004). Electrical synapses in the mammalian brain. Annu. Rev. Neurosci., 27, 393-418.
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Faber, D. S., & Korn, H. E. N. R. I. (1989). Electrical field effects: their relevance in central neural networks. Physiological reviews, 69(3), 821-863.
