Estructura y Función del Sistema Nervioso

Neuronas y Glías: Los Componentes Fundamentales

El sistema nervioso está compuesto por dos tipos principales de células: neuronas y glías. Estas células trabajan en conjunto para formar circuitos neurales que cumplen funciones anatómicas, electrofisiológicas y moleculares esenciales para el funcionamiento del organismo.

El sistema nervioso se divide en tres subsistemas principales:

• Sistema Sensitivo: Recibe información del entorno y del propio cuerpo.
• Sistema Motor: Organiza y genera acciones.
• Sistema Asociativo: Vincula los aspectos sensitivos y motores, y es responsable de funciones superiores como la percepción, atención, cognición, emoción y pensamiento.

Genética y Expresión Génica

Los genes, que contienen secuencias de ADN llamadas exones, regulan la expresión genética. Los exones se transcriben en ARN mensajero y luego se traducen en proteínas. Las secuencias entre exones, llamadas intrones, también influyen en la transcripción. El genoma humano contiene aproximadamente 35.000 genes.

Teoría Neuronal y Conectividad Celular

Las neuronas son células separadas y funcionalmente independientes que se comunican a través de sinapsis. Esta idea, conocida como la Doctrina de la Neurona, reemplazó la teoría reticular anterior, que proponía una red continua de células nerviosas.

Las neuronas son células extremadamente complejas con ramificaciones extensas. Se especializan en la señalización eléctrica a larga distancia, mientras que las glías, que no pueden realizar esta función, brindan soporte y mantienen el entorno neuronal.

Especialización Neuronal: Dendritas y Axones

Las dendritas, que surgen del cuerpo celular de la neurona, son la diana primaria de las aferencias sinápticas. Reciben e integran información de otras neuronas. La complejidad de la arborización dendrítica determina la cantidad de aferencias que una neurona puede recibir.

El axón es una extensión de la neurona que transmite información a otras células. Las interneuronas tienen axones relativamente cortos, mientras que las neuronas de proyección tienen axones que se extienden a dianas distantes.

Sinapsis y Transmisión Sináptica

Las sinapsis son uniones especializadas donde las neuronas se comunican entre sí. No hay continuidad física entre los elementos pre y postsinápticos; en cambio, la comunicación se produce a través de la liberación de neurotransmisores.

La hendidura sináptica es el espacio extracelular entre los elementos pre y postsinápticos. Contiene proteínas que influyen en la difusión, unión y degradación de los neurotransmisores.

Los potenciales de acción son eventos eléctricos que transportan señales a lo largo del axón. La transmisión sináptica es el proceso por el cual la información codificada por los potenciales de acción se transmite a la siguiente célula.

Tipos y Funciones de las Glías

Las glías son más abundantes que las neuronas en el encéfalo. Aunque no participan directamente en la señalización eléctrica, desempeñan funciones cruciales de soporte, como mantener el entorno químico, modular la velocidad de propagación de las señales nerviosas y proporcionar andamiaje para las neuronas.

Existen diferentes tipos de glías:

• Astrocitos: Mantienen el entorno químico y proporcionan soporte metabólico a las neuronas.
• Oligodendrocitos: Depositan mielina alrededor de los axones en el sistema nervioso central, lo que aumenta la velocidad de conducción de las señales.
• Microglia: Actúan como células inmunitarias del sistema nervioso central, eliminando restos celulares y modulando la inflamación.
• Células de Schwann: Elaboran mielina en el sistema nervioso periférico.

Circuitos Neurales y Procesamiento de la Información

Los circuitos neuronales procesan tipos específicos de información, lo que permite la sensación, percepción y conducta. El neuropilo, una densa red de dendritas, terminaciones axónicas y células gliales, es donde se produce la mayor parte de la conexión sináptica.

Los circuitos neuronales varían en su estructura y función. Los componentes básicos incluyen:

• Neuronas aferentes: Transportan información hacia el encéfalo y la médula espinal.
• Neuronas eferentes: Transportan información lejos del encéfalo y la médula espinal.
• Interneuronas: Modulan la conexión entre las neuronas aferentes y eferentes.

Técnicas de Estudio del Sistema Nervioso

Se utilizan diversas técnicas para estudiar la estructura y función del sistema nervioso, como la resonancia magnética funcional, la técnica de Golgi y la microscopía electrónica.

La resonancia magnética funcional (RMf) visualiza la función encefálica basándose en el metabolismo local. La técnica de Golgi utiliza sales de plata para teñir las células nerviosas, lo que permite visualizar su estructura. Los microelectrodos se utilizan para medir el potencial de membrana de las neuronas.

Conclusión

El sistema nervioso es un sistema complejo y fascinante que nos permite interactuar con el mundo que nos rodea. La comprensión de la estructura y función de las neuronas, glías y circuitos neurales es esencial para comprender cómo funciona el cerebro y cómo se producen las enfermedades neurológicas.