El sistema nervioso humano está formado fundamentalmente por dos tipos de células: las neuronas y las células gliales (o neuroglía). Su óptimo funcionamiento permite relacionarnos con el entorno y coordinar las funciones vitales del organismo. El cerebro humano contiene alrededor de 86 mil millones de neuronas y una cantidad similar de células gliales.
Las Neuronas
Las neuronas son las células altamente especializadas responsables de la transmisión de la información mediante señales eléctricas conocidas como impulsos nerviosos. Poseen una anatomía característica compuesta por tres partes principales:
1. Soma o cuerpo celular: Es la zona más ancha, donde se encuentra el núcleo y la mayor parte de los orgánulos citoplasmáticos. En el soma se sintetizan los neurotransmisores y otras proteínas esenciales para el funcionamiento neuronal. 2. Dendritas: Son prolongaciones cortas y muy ramificadas que actúan como "antenas", recibiendo señales o impulsos de otras neuronas o de receptores sensoriales y conduciéndolos hacia el soma. 3. Axón: Es una prolongación única y más larga (puede llegar a medir más de 1 metro) por donde viaja el impulso nervioso desde el soma celular hacia otras células. Al final de su trayecto, el axón se ramifica en terminaciones llamadas botones sinápticos.
Clasificación de las Neuronas
Las neuronas pueden clasificarse según su función en el sistema nervioso:
- Neuronas sensoriales (aferentes): Transportan información desde los receptores sensoriales del cuerpo hacia el sistema nervioso central.
- Neuronas motoras (eferentes): Llevan órdenes desde el sistema nervioso central hacia los músculos y glándulas (órganos efectores).
- Interneuronas: Conectan neuronas entre sí, procesando la información a nivel local. Son las más abundantes en el sistema nervioso central.
Video Explicativo: El Sistema Nervioso y las Neuronas
Las Células Gliales (Glía)
Las células gliales son mucho más numerosas que las neuronas. Aunque durante mucho tiempo se consideraron mero tejido de "relleno" o sostén, hoy sabemos que desempeñan funciones vitales de soporte, nutrición, protección y modulación de la actividad sináptica.
Destacan los siguientes tipos principales:
- Astrocitos: Tienen forma de estrella y son las más abundantes. Proporcionan soporte físico, suministran nutrientes a las neuronas absorbiéndolos desde los capilares sanguíneos, regulan la composición química del fluido extracelular y participan en la cicatrización tras una lesión cerebral. Además, forman parte fundamental de la barrera hematoencefálica.
- Oligodendrocitos: En el Sistema Nervioso Central (encéfalo y médula espinal), envuelven con sus membranas los axones de las neuronas, formando la vaina de mielina. Un solo oligodendrocito puede mielinizar varios axones.
- Células de Schwann: Realizan la misma función de mielinización que los oligodendrocitos, pero en el Sistema Nervioso Periférico. Cada célula de Schwann envuelve un segmento de un único axón.
- Microglía: Son células pequeñas que actúan como el principal sistema inmunológico del cerebro. Fagocitan (comen) desechos celulares, tejido muerto tras lesiones y protegen contra patógenos.
- Células Ependimarias: Revisten los ventrículos cerebrales y el canal central de la médula espinal. Ayudan a producir y hacer circular el líquido cefalorraquídeo.
La Transmisión del Impulso Nervioso
El impulso nervioso es una corriente eléctrica transitoria que se propaga por la membrana plasmática de las neuronas. Este proceso se basa en alteraciones de la distribución de iones a un lado y otro de la membrana.
- Potencial de Reposo: Cuando una neurona no está transmitiendo un impulso, se encuentra polarizada; el interior de la célula es más negativo (-70 mV aprox.) que el exterior. Esto se mantiene gracias a la bomba sodio-potasio.
- Despolarización y Potencial de Acción: Cuando llega un estímulo suficientemente intenso (que supera el umbral), los canales de sodio ($Na^+$) de la membrana se abren, permitiendo que estos iones con carga positiva entren masivamente al interior celular. Esto invierte la carga (el interior se vuelve positivo) generando el potencial de acción o impulso eléctrico, que avanza a lo largo del axón.
- Repolarización: Inmediatamente después, los canales de $Na^+$ se cierran y se abren los canales de potasio ($K^+$), permitiendo que el $K^+$ salga de la célula y restableciendo el potencial de reposo negativo en el interior.
Potencial de Acción de una Neurona Típica (mV)
Importancia de la Mielina
La mielina es un aislante eléctrico natural. A lo largo del axón mielinizado existen pequeños huecos sin mielina llamados Nódulos de Ranvier. El impulso nervioso salta de un nódulo a otro (conducción saltatoria), lo que aumenta drásticamente la velocidad de propagación. Una neurona sin mielina conduce a unos 2 m/s, mientras que una mielinizada puede alcanzar los 120 m/s. Enfermedades desmielinizantes, como la esclerosis múltiple, causan graves problemas neurológicos al ralentizar o bloquear esta transmisión eléctrica.
La Sinapsis y los Neurotransmisores
La sinapsis es el punto de unión y comunicación entre dos neuronas, o entre una neurona y una célula efectora (músculo o glándula).
La forma de transmisión más habitual es la sinapsis química. En ella, las membranas de las dos células no están en contacto directo; hay una pequeña separación física denominada espacio (o hendidura) sináptico.
El proceso ocurre de la siguiente manera:
1. El potencial de acción llega al extremo del axón (botón presináptico). 2. Se produce una entrada de calcio ($Ca^{2+}$) que provoca que las vesículas sinápticas se fusionen con la membrana. 3. Las vesículas liberan sustancias químicas llamadas neurotransmisores al espacio sináptico por exocitosis. 4. Los neurotransmisores cruzan el espacio y se unen a los receptores específicos de la membrana de la dendrita de la siguiente neurona (membrana postsináptica). 5. Esta unión desencadena una nueva señal eléctrica en la neurona receptora (o puede generar un efecto inhibitorio, dependiendo del neurotransmisor).
Algunos neurotransmisores importantes y sus funciones
- Dopamina: Placer, aprendizaje, movimiento voluntario. Su déficit está relacionado con el Parkinson; su exceso con la esquizofrenia.
- Serotonina: Regulación del estado de ánimo, sueño, apetito.
- Acetilcolina: Contracción muscular, memoria y atención.
- Noradrenalina (o Norepinefrina): Estado de alerta, respuesta de "lucha o huida".