Avances en el entendimiento de las particularidades del cerebro humano. Nueva neurona estaría relacionada al flujo de información, falta esclarecer su función
Regeneración, 28 de agosto del 2018. La revista científica Nature Neuroscience, publicó una investigación en la que se da cuenta de nuevas estructuras neuronales nunca antes descritas y que son exclusivas de los seres humanos. El descubrimiento podría ayudar a la compresión de los trastornos cerebrales.
Las nuevas estructura neuronales llamadas rosa mosqueta, o, escaramujo – el fruto del rosal silvestre- no se han observado en ningún estudio del cerebro de ratones o en cualquier otro cerebro animal.
Los científicos destacan a los ratones por ser los animales que sirven de prueba en los laboratorios.
El hecho de que estas estructuras neuronales se encuentren en los seres humanos y no en los ratones ayudaría a explicar por qué ciertos medicamentos son viables en roedores pero no es seres humanos.
Las neuronas se encuentran en el cerebro y en ciertas partes del sistema nervioso periférico.
La función de las neuronas es sensorial,; integrativa de la información que recibe de diferentes partes del cuerpo y motriz, relacionada a los músculos o glándulas.
En el resumen científico se identifica el hallazgo:
“…identificamos diez subtipos de interneuronas GABAérgicas con firmas genéticas combinatorias en la capa cortical humana 1 y caracterizamos un grupo de interneuronas humanas con características anatómicas nunca descritas en roedores, con grandes boutones axónicos tipo rosa mosqueta y arborización compacta”.
“Es especial por su forma, sus conexiones y también por los genes que contiene”, explicó Trygve Bakken, coautor de la investigación y neurocientífico del Instituto Allen.
Este tejido neuronal descubierto se encuentra ubicado en el neocórtex, del cerebro, la parte más externa y precisamente relacionda a la conciencia que caracteriza a los humanos.
Y por ello se presupone que el estudio de estas estructuras podrían ayudar a entender mejor los daños en las habilidades cognitivas.
Se trata de un tipo de neuronas inhibidoras porque detienen la acción de otras células en el cerebro y estaría relacionada además con el control del flujo de información de forma muy específica.
El estudio fue realizado entre universidades de Estados Unidos y de Hungría, conformado por 34 científicos.
Los autores indicaron a los medios de comunicación que estos nuevos descubrimientos posibilitarían hacer un nuevo mapa de las estructuras cerebrales.
Los investigadores destacan que se trata de entender por qué el cerebro del ser humano es tan diferente y por ello la importancia el estudio de las estructuras de las células del cerebro.
El resumen científico
El artículo publicado en se denomina “Evidencia transcriptómica y morfofisiológica para un tipo de célula GABAérgica cortical humana especializada”.
En su resúmen ejecutivo detalla que “describimos la evidencia convergente de transcriptómica, morfología y fisiología para un subtipo de neurona GABAérgica especializada en la corteza humana”.
Lo que describen son la identificación de 10 subtipos de interneruronas:
Usando la secuenciación imparcial de ARN de un solo núcleo, identificamos diez subtipos de interneuronas GABAérgicas con firmas genéticas combinatorias en la capa cortical humana 1 y caracterizamos un grupo de interneuronas humanas con características anatómicas nunca descritas en roedores, con grandes boutones axónicos tipo rosa mosqueta y arborización compacta; según publicaron los científicos.
Nature Neuroscience indica que estas células “de rosa mosqueta muestran un perfil inmunohistoquímico (GAD1 + CCK +, CNR1-SST-CALB2-PVALB-) que coincide con un solo tipo de célula definido transcriptómicamente cuya firma específica de marcador molecular no se observa en la corteza del ratón”.
Precisan que las células de escaramujo en la capa 1 forman uniones gap homotípicas, predominantemente ejes dendríticos apicales diana de las neuronas piramidales de la capa 3, e inhiben la retropropagación de los potenciales de acción piramidales en los microdominios del penacho dendrítico.
Por lo tanto, “estas células están posicionadas para un potente control local del cálculo dendrítico distal en las neuronas piramidales corticales”, precisaron.
Qué son las neuronas y su funcionamiento
Para entender un poco más el tema del funcionamiento cerebral, publicamos un texto de divulgación, publicado por el portal Psicología y mente
Lo que se subraya es que no existe un solo tipo de neuronas, sino una gran diversidad por su estructura y funciones.
El cuerpo humano está compuesto por 37 billones de células.
Gran parte de las células del sistema nervioso son las células gliales, que de hecho son las que más abundan en nuestro cerebro y que curiosamente tendemos a olvidar, pero el resto de la diversidad corresponde a las llamadas neuronas.
Estas células nerviosas que reciben y emiten señales eléctricas se interconectan formando redes de comunicación que transmiten señales por distintas zonas del sistema nervioso a través de impulsos nerviosos.
El cerebro humano tiene aproximadamente entre 80 y 100 mil millones de neuronas.
Las redes neuronales son las encargadas de realizar las funciones complejas del sistema nervioso, es decir, que estas funciones no son consecuencia de las características específicas de cada neurona individual.
Y, como en el sistema nervioso hay tantas cosas de hacer y el funcionamiento de las diferentes partes del cerebro es tan complejo, estas células nerviosas también tienen que adaptarse a esta multiplicidad de tareas.
¿Cómo lo hacen? Especializándose y dividiéndose en diferentes tipos de neuronas.
Pero antes de ponernos a explorar la diversidad de clases de neuronas, veamos qué es aquello que tienen en común: su estructura básica.
Estructura de la neurona
Cuando pensamos en el cerebro nos suele venir a la mente la imagen de las neuronas. Pero no todas las neuronas son iguales pues existen distintos tipos. Ahora bien, por lo general su estructura está compuesta de las siguientes partes:
- Soma: El soma, también llamado pericarion, es el cuerpo celular de la neurona. Es donde se se encuentra el núcleo, y desde el cual nacen dos tipos de prolongaciones
- Dendritas: Las dendritas son prolongaciones que proceden del soma y parecen ramas o puntas. Reciben información procedente de otras células.
- Axón: El axón es una estructura alargada que parte del soma. Su función es la de conducir un impulso nervioso desde el soma hacia otra neurona, músculo o glándula del cuerpo. Los axones suelen estar cubiertos de mielina, una sustancia que permite una circulación más rápida del impulso nervioso.Una de las partes en las que se divide el axón y que se encarga de transmitir la señal a otras neuronas se llama botón terminal. La información que pasa de una neurona a otra se transmite a través de la sinapsis, que es la unión entre los botones terminales de la neurona emisora y la dendrita de la célula receptora.
Tipos de neuronas
Existen distintas formas de clasificación de las neuronas, y se pueden establecer en base a distintos criterios.
1. Según la transmisión del impulso nervioso
Según esta clasificación, existen dos tipos de neuronas:
1.1. Neurona presináptica
Como ya se ha dicho, la unión entre dos neuronas es la sinapsis. Pues bien, la neurona presináptica es la contiene el neurotransmisor y lo libera al espacio sináptico para que pase a otra neurona.
1.2. Neurona postsináptica
En la unión sináptica, ésta es la neurona que recibe el neurotransmisor.
2. Según su función
Las neuronas pueden tener funciones diferentes dentro de nuestro sistema nervioso central, por eso se clasifican de esta manera:
2.1. Neuronas sensoriales
Envían información de los receptores sensoriales al sistema nervioso central (SNC). Por ejemplo, si alguien pone un trozo de hielo en tu mano, las neuronas sensoriales envían el mensaje de tu mano a su sistema nervioso central que interpreta que el hielo es frío.
2.2. Neuronas motoras
Este tipo de neuronas envían información desde el SNC a los músculos esqueléticos (motoneuronas somáticas), para efectuar movimiento, o a al músculo liso o ganglios del SNC (motoneuronas viscerales).
2.3. Interneuronas
Una interneurona, también conocida como neurona integradora o de asociación, conecta con otras neuronas pero nunca con receptores sensoriales o fibras musculares. Se encarga de realizar funciones más complejas y actúa en los actos reflejos.
3. Según la dirección del impulso nervioso
En función de la dirección del impulso nervioso las neuronas pueden ser de dos tipos:
3.1. Neuronas aferentes
Este tipo de neuronas son las neuronas sensoriales. Reciben este nombre porque transportan el impulso nervioso desde los receptores u órganos sensoriales hacia el sistema nervioso central.
3.2. Neuronas eferentes
Éstas son las neuronas motoras. Se llaman neuronas eferentes porque transportan los impulsos nerviosos fuera del sistema nervioso central hacia efectores como músculos o las glándulas.
4. Según el tipo de sinapsis
Según el tipo de sinapsis podemos encontrar dos tipos de neuronas: las neuronas excitatorias y las inhibitorias. Alrededor del 80 por ciento de las neuronas son excitatorias. La mayoría de las neuronas tienen miles de sinapsis sobre su membrana, y cientos de ellas están activas simultáneamente. El que una sinapsis sea excitatoria o inhibitoria depende del tipo o tipos de iones que se canalizan en los flujos postsinápticos, que a su vez dependen del tipo de receptor y neurotransmisor que interviene en la sinapsis (por ejemplo, el glutamato o el GABA)
4.1. Neuronas excitatorias
Son aquellas en que el resultado de las sinapsis provoca una respuesta excitatoria, es decir, incrementa la posibilidad de producir un potencial de acción.
4.2. Neuronas inhibitorias
Son aquellas en las que el resultado de estas sinapsis provocan una respuesta inhibitoria, es decir, que reduce la posibilidad de producir un potencial de acción.
4.3. Neuronas moduladoras
Algunos neurotransmisores pueden desempeñar un papel en la transmisión sináptica diferente al excitatorio e inhibitorio, pues no generan una señal transmisora sino que la regulan. Estos neurotransmisores se conocen como neuromoduladores y su función consiste en modular la respuesta de la célula a un neurotransmisor principal. Suelen establecer sinapsis axo-axónicas y sus principales neurotransmisores son la dopamina, serotonina y acetilcolina
5. Según el neurotransmisor
Dependiendo del neurotransmisor que liberen las neuronas, reciben el siguiente nombre:
5.1. Neuronas Serotoninérgicas
Este tipo de neuronas transmiten el neurotransmisor llamado Serotonina (5-HT) que está relacionado, entre otras cosas, con el estado de ánimo.
- Las neuronas dopaminérgicas transmiten Dopamina. Un neurotransmisor relacionado con la conducta adictiva.
5.3. Neuronas GABAérgicas
El GABA es el principal neurotransmisor inhibitorio. Las neuronas GABAérgicas transmiten GABA.
5.4. Neuronas Glutamatérgicas
Este tipo de neuronas transmite Glutamato. El principal neurotransmisor excitatorio.
5.5. Neuronas Colinérgicas
Estas neuronas transmiten Acetilcolina. Entre otras muchas funciones, la acetilcolina desempeña un rol importante en la memoria a corto plazo y en el aprendizaje.
5.6. Neuronas Noradrenérgicas
Estas neuronas se encargan de transmitir Noradrenalina (Norepinefrina), una catecolamina con doble función, como hormona y neurotransmisor.
5.7. Neuronas Vasopresinérgicas
Estas neuronas se encargan de transmitir Vasopresina, también llamada la sustancia química de la monogamia o la fidelidad.
5.8. Neuronas Oxitocinérgicas
Transmiten Oxitocina, otro neuroquímico relacionado con el amor. Recibe el nombre de hormona de los abrazos.
6. Según su morfología externa
Según la cantidad de prolongaciones que tengan las neuronas, estas se clasifican en:
6.1. Neuronas Unipolares o Pseudounipolares
Son neuronas que poseen una sola prolongación de doble sentido que sale del soma, y que actúa a la vez como dendrita y como axón (entrada y salida). Suelen ser neuronas sensoriales, es decir, aferentes.
6.2. Neuronas bipolares
Tienen dos extensiones citoplasmáticas (prolongaciones) que salen del soma. Una actúa como dendrita (entrada) y otra actúa como axón (salida). Se suelen localizar en la retina, cóclea, vestíbulo y mucosa olfatoria
6.3. Neuronas multipolares
Son las que más abundan en nuestro sistema nervioso central. Poseen un gran número de prolongaciones de entrada (dendritas) y una sola de salida (axón). Se encuentran en el el cerebro o la médula espinal.
7. Otros tipos de neuronas
Según la ubicación de las neuronas y según su forma, se clasifican en:
7.1. Neuronas espejo
Estas neuronas se activaban al realizar una acción y al ver a otra persona realizando una acción. Son esenciales para el aprendizaje y la imitación.
7.2. Neuronas piramidales
Éstas están ubicadas en la corteza cerebral, el hipocampo, y el cuerpo amigdalino. Tienen una forma triangular, por eso reciben este nombre.
7.3. Neuronas de Purkinje
Se encuentran en el cerebelo, y se llaman así porque su descubridor fue Jan Evangelista Purkyně. Estas neuronas se ramifican construyendo un intrincado árbol dendrítico y se encuentran alineadas como piezas de dominó colocadas una frente a la otra.
7.4. Neuronas retinianas
Son un tipo de neurona receptiva que toman señales de la retina en los ojos.
7.5. Neuronas olfatorias
Son neuronas que envían sus dendritas al epitelio olfatorio, donde contienen proteínas (receptoras) que reciben información de los odorantes. Sus axones no mielinizados hacen sinapsis en el el bulbo olfatorio del cerebro.
7.6. Neuronas en cesta o canasta
Éstas contienen un único gran árbol dendrítico apical, que se ramifica en forma de cesta. Las neuronas en canasta se encuentran en el hipocampo o el cerebelo.
En conclusión
En nuestro sistema nervioso existe una gran diversidad de tipos de neuronas que se adaptan y se especializan según sus funciones para que todos los procesos mentales y fisiológicos se puedan ir desarrollando en tiempo real (a una velocidad vertiginosa) y sin contratiempos.
El encéfalo es una máquina muy bien engrasada justamente porque tanto las clases de neuronas como las partes del cerebro realizan muy bien las funciones a las que se adaptan, aunque esto pueda suponer un quebradero de cabeza a la hora de estudiarlas y entenderlas.