11.3: Neuronas

La vida como arte

Este cuadro colorido podría ser una obra abstracta de arte moderno. Te lo imaginas colgando en un museo de arte o galería de arte. De hecho, la imagen ilustra la vida real más que una creación artística. Se trata de una micrografía del tejido nervioso humano. Las estructuras de color verde neón en la imagen son neuronas. La neurona es uno de los dos tipos básicos de células del sistema nervioso, siendo el otro tipo la célula glial.

Figura\(\PageIndex{1}\): Interneuronas de la corteza visual del adulto

Las neuronas, también llamadas células nerviosas, son células eléctricamente excitables que son las principales unidades funcionales del sistema nervioso. Su función es transmitir impulsos nerviosos. Son el único tipo de células humanas que pueden llevar a cabo esta función.

Estructura de la neurona

La figura\(\PageIndex{2}\) muestra la estructura de una neurona típica. Las partes principales de una neurona están etiquetadas en la figura y se describen a continuación.

Figura\(\PageIndex{2}\): Neurona motora somática con cuerpo celular, axón, axón, vaina de mielina, nódulos de Ranvier, axón terminal, dendritas, extremo sináptico de los bulbos y otras estructuras asociadas.

• El cuerpo celular es la parte de una neurona que contiene el núcleo celular y otros orgánulos celulares. Por lo general, es bastante compacto, y puede que no sea mucho más ancho que el núcleo.
• Las dendritas son estructuras delgadas que son extensiones del cuerpo celular. Su función es recibir impulsos nerviosos de otras células y llevarlos al cuerpo celular. Una neurona puede tener muchas dendritas, y cada dendrita puede ramificarse repetidamente para formar un “árbol” de dendritas con más de 1,000 “ramas”. El extremo de cada rama puede recibir impulsos nerviosos de otra célula, permitiendo que una neurona determinada se comunique con decenas de miles de otras células.
• El axón es una extensión larga y delgada del cuerpo celular. Transmite impulsos nerviosos lejos del cuerpo celular y hacia otras células. El axón se ramifica al final, formando múltiples terminales axonales. Estos son los puntos donde los impulsos nerviosos se transmiten a otras células, a menudo a las dendritas de otras neuronas. Un área llamada sinapsis ocurre en cada axón terminal. Las sinapsis son uniones complejas de membrana que transmiten señales a otras células. Un axón puede ramificarse cientos de veces, pero nunca hay más de un axón por neurona.
• Extendidas a lo largo de los axones, especialmente los axones largos de los nervios, hay muchas secciones de la vaina de mielina. Se trata de capas lipídicas que cubren secciones del axón. La funda de mielina es un aislante eléctrico muy bueno, similar al plástico o goma que encierra un cable eléctrico.
• Los espacios espaciados regularmente entre las secciones de la vaina de mielina ocurren a lo largo del axón. Estas brechas se denominan nodos de Ranvier, y permiten la transmisión de impulsos nerviosos a lo largo del axón. Los impulsos nerviosos saltan de nodo a nodo, permitiendo que los impulsos nerviosos viajen a lo largo del axón muy rápidamente.
• Una célula de Schwann (también en un axón) es un tipo de célula glial. Su función es producir la vaina de mielina que aísla los axones en el sistema nervioso periférico. En el sistema nervioso central, un tipo diferente de célula glial, llamada oligodendrocito, produce la vaina de mielina.

Neurogénesis

Las neuronas completamente diferenciadas, con todas sus estructuras especiales, no pueden dividirse y formar nuevas neuronas hijas. Hasta hace poco, los científicos pensaban que ya no se podían formar nuevas neuronas después de que el cerebro se desarrollara prenatalmente. Es decir, pensaban que las personas nacieron con todas las neuronas cerebrales que alguna vez tendrían, y como las neuronas murieron, no serían reemplazadas. Sin embargo, nuevas evidencias muestran que se pueden formar neuronas adicionales en el cerebro, incluso en adultos, a partir de la división de células madre neurales indiferenciadas que se encuentran en todo el cerebro. La producción de nuevas neuronas se llama neurogénesis. Se desconoce hasta qué punto puede ocurrir, pero no es probable que sea muy grande en humanos.

Neuronas en tejidos nerviosos

El tejido nervioso en el cerebro y la médula espinal consiste en materia gris y materia blanca. La materia gris contiene principalmente los cuerpos celulares de las neuronas. Es gris solo en cadáveres; la materia gris viva es en realidad más rosa que gris (ver imagen abajo). La materia blanca consiste principalmente en axones cubiertos con vaina de mielina, lo que les da su color blanco. La materia blanca también conforma nervios del sistema nervioso periférico. Los nervios consisten en haces largos de axones mielinizados que se extienden a los músculos, órganos o glándulas en todo el cuerpo. Los axones en cada nervio se agrupan como alambres en un cable. Los axones en los nervios pueden tener más de un metro de largo en un adulto. El nervio más largo va desde la base de la columna hasta los dedos de los pies.

Figura\(\PageIndex{3}\): Se pueden ver las capas de materia gris (rosada) y materia blanca en esta foto de un cerebro de un paciente humano recientemente fallecido

Tipos de Neuronas

Hay cientos de diferentes tipos de neuronas en el sistema nervioso humano. Estos tipos exhiben una variedad de estructuras y funciones. Sin embargo, muchas neuronas pueden clasificarse funcionalmente en función de la dirección en la que llevan los impulsos nerviosos.

Figura\(\PageIndex{4}\): Las neuronas sensoriales transportan información hacia el SNC. Las neuronas motoras transportan información del SNC. Las interneuronas transportan información entre neuronas sensoriales y motoras.

• Las neuronas sensoriales (también llamadas aferentes) transportan impulsos nerviosos desde los receptores sensoriales en los tejidos y órganos hasta el sistema nervioso central. Cambian estímulos físicos como el tacto, la luz y el sonido en impulsos nerviosos.
• Las neuronas motoras (también llamadas eferentes), como la de la figura\(\PageIndex{2}\), transportan impulsos nerviosos desde el sistema nervioso central hasta los músculos y las glándulas. Cambian las señales nerviosas en la activación de estas estructuras.
• Las interneuronas transportan impulsos nerviosos de ida y vuelta a menudo entre las neuronas sensoriales y motoras dentro de la médula espinal o el cerebro.

Células Gliales

Además de las neuronas, los tejidos nerviosos también consisten en células gliales (también llamadas neuroglia). Ahora se sabe que desempeñan muchos papeles vitales en el sistema nervioso. Existen varios tipos diferentes de células gliales, cada una con una función diferente. Las células de Schwann y los Oligodendrocitos son células gliales que producen vaina de mielina.

Característica: Mi cuerpo humano

¿Te gustaría que tu cerebro fabricara nuevas neuronas que podrían ayudarte a convertirte en un mejor aprendiz? ¿Qué estudiante universitario no querría un poco más de capacidad intelectual a la hora de aprender cosas nuevas? Si la investigación en ratas se aplica a los humanos, entonces el ejercicio aeróbico sostenido como correr puede aumentar la neurogénesis en el cerebro adulto, y específicamente en el hipocampo, una estructura cerebral importante para aprender tareas temporales y/o espacialmente complejas, así como la memoria. Aunque la investigación aún se encuentra en las etapas iniciales, sugiere que el ejercicio en realidad puede conducir a un cerebro “más inteligente”. Sin embargo, aunque los resultados de la investigación no se confirmen en el futuro para los humanos, no puede doler hacer más ejercicio aeróbico, porque sin duda es beneficioso para tu cuerpo si no para tu cerebro.

Revisar

1. Identificar las tres partes principales de una neurona y sus funciones.
2. Describir la vaina de mielina y los nodos de Ranvier. ¿Cómo permite su disposición que los impulsos nerviosos viajen muy rápidamente a lo largo de los axones?
3. ¿Qué es una sinapsis?
4. Definir la neurogénesis. ¿Cuál es el potencial de la neurogénesis en el cerebro humano?
5. Relacionar las neuronas con diferentes tipos de tejidos nerviosos.
6. Comparar y contrastar neuronas sensoriales y motoras.
7. Identificar el papel de las interneuronas.
8. Para cada tipo de neurona a continuación, identifique si es una neurona sensorial, una neurona motora o una interneurona.
   1. Una neurona en la médula espinal recibe información táctil y luego transmite esa información a otra neurona de la médula espinal que controla el movimiento de un músculo del brazo.
   2. Una neurona que toma información gustativa de tu lengua y la envía a tu cerebro.
   3. Una neurona de la médula espinal estimula que un músculo se contraiga.
9. La funda de mielina está fabricada por:
   1. Neuronas sensoriales
   2. Neuronas blancas
   3. Neuronas del sistema nervioso periférico
   4. Células gliales
10. Verdadero o Falso. Las sinapsis suelen existir donde se encuentran una dendrita y un axón terminal.
11. Verdadero o Falso. Solo hay un axón terminal por neurona.

Explora más

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La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad degenerativa progresiva que es causada por la desmielinización de axones en el sistema nervioso central. Cuando la mielina se degrada, la conducción de los impulsos nerviosos a lo largo del nervio puede verse afectada o perdida, y el nervio finalmente se marchita. Mira esta inspiradora charla TED en la que la oradora comparte cómo ser diagnosticada con EM le cambió la vida y la llevó a convertirse en enfermera de EM.

Después de su muerte en 1955, el cerebro de Albert Einstein fue estudiado por científicos de todo el mundo, todos con ganas de conocer la anatomía de un genio. Pero no fue hasta la década de 1980 cuando Marian Diamond notó que Einstein tenía más células gliales que el promedio. Anteriormente se pensaba que la glía, derivada del griego para “pegamento”, había desempeñado un papel estrictamente de apoyo para las neuronas. Ahora está claro que la glía puede jugar un papel más activo, no eléctrico en la actividad cerebral.

Atribuciones

1. Interneuronas de la corteza visual adulta por Wei-Chung Allen Le e, Hayden Huang, Guoping Feng, Joshua R. Sanes, Emery N. Brown, Peter T. Así, Elly Nedivi, con licencia CC BY 2.5 vía Wikimedia Commons
2. Neurona de Chiara Mazsasette adaptada de OpenStax, licenciada CC BY 4.0 vía Wikimedia Commons
3. Materia blanca y gris de OpenStax, con licencia CC BY 4.0 vía Wikimedia Commons
4. Prueba de neurona sensorial Agua por OpenStax, con licencia CC BY 4.0 vía Wikimedia Commons
5. Texto adaptado de Biología Humana por CK-12 licenciado CC BY-NC 3.0