SINAPSIS Y NEUROTRANSMISORES: Lo extraordinario de la comunicación neuronal
Para concluir esta breve presentación sobre éstas fascinantes células, me permito presentar a grandes rasgos y lo más claro posible, cómo es que se comunican las neuronas y lo que significa esa transmisión de información, así cómo los responsables de que se pueda efectuar correctamente este complejo proceso.
Vamos a comenzar definiendo qué es una sinapsis.
SINAPSIS. (DEFINICIÓN)
Llamamos sinapsis a la zona especializada en la que se transmite la información entre dos neuronas o entre una neurona y una célula efectora. La transmisión sináptica es el proceso mediante el que las células nerviosas se comunican entre sí.
(Redolar, 2015).
En general, las sinapsis sólo dejan pasar la información en un único sentido.
Cada neurona establece una media de 1.000 conexiones sinápticas y recibe en torno a unas 10.000. ¡Hay más sinapsis en nuestro encéfalo que estrellas en la Vía Láctea!
Hablamos de divergencia cuando la información de un solo botón terminal se transmite a una gran cantidad de dendritas postsinápticas. De esta manera, la información de un solo axón se amplifica a muchas neuronas postsinápticas. La divergencia permite que la información recogida por un único receptor sensorial se distribuya a muchas áreas del cerebro.
Hablamos de convergencia cuando varios botones terminales realizan una sinapsis sobre una misma neurona. La convergencia permite, por ejemplo, que las neuronas que se encargan de contraer la musculatura reciban la suma de la información de una gran cantidad de neuronas. (Redolar, 2015).
TIPOS DE SINAPSIS
Las sinapsis se pueden clasificar de acuerdo a distintos aspectos: según el tipo de células involucradas, de acuerdo a los efectos postsinápticos, con base en la forma en cómo se transmite la información y según el lugar de contacto. A continuación, profundizaremos estos rubros:
• Neurona-neurona. Tanto la célula presináptica como la postsináptica son neuronas; son las sinapsis del sistema nervioso central.
• Neurona-célula muscular. También conocida como unión neuromuscular. Una célula muscular (célula postsináptica) es inervada por una moto- neurona (célula presináptica).
• Neurona-célula secretora. La célula presináptica es una neurona y la postsináptica es un tipo celular que segrega algún tipo de sustancia, como hormonas. Un ejemplo sería la inervación de las células de la médula suprarrenal, que provocaría la liberación de adrenalina en el torrente sanguíneo. (Redolar, 2015).
2) Según los efectos postsinápticos:
• Sinapsis excitadoras. Como resultado de la transmisión de la información se observa una despolarización en la membrana de la célula postsináptica. Si esta despolarización supera el umbral de estimulación necesario se desencadenarán potenciales de acción.
• Sinapsis inhibidoras. La información que se transmite desde la neurona presináptica hiperpolariza la membrana de la célula postsináptica, dificultando, de este modo, que se desencadenen potenciales de acción. (Redolar, 2015).
3) Según la forma de transmisión de la información:
• Sinapsis eléctricas. Representan una pequeña fracción del total de sinapsis. La información se transmite por medio de corrientes locales, ya que la membrana del botón presináptico es continua con la membrana postsináptica como si se tratase de una sola neurona.
• Sinapsis químicas. Son las más frecuentes. La transmisión sináptica es mediatizada por la liberación de sustancias químicas, por parte de la neurona presináptica, que interaccionan con moléculas específicas de la célula postsináptica (receptores), hecho que ocasiona cambios en el potencial de membrana postsináptico. Las sustancias químicas liberadas se llaman neurotransmisores. (Redolar, 2015).
4) Según el lugar de contacto:
Se puede dar cualquier combinación entre las tres regiones de la neurona (axón, soma y dendritas), pero las más frecuentes son las siguientes:
• Sinapsis axosomáticas. Un axón hace sinapsis sobre el soma de la neurona postsináptica. Suelen ser inhibidoras.
• Sinapsis axodendríticas. Un axón hace sinapsis sobre una dendrita postsináptica. La sinapsis puede darse en la rama principal de la dendrita o en zonas especializadas de entrada, las espinas dendríticas. Con frecuencia son excitadoras.
• Sinapsis axoaxónicas. Un axón hace sinapsis sobre un axón postsináptico. Acostumbran a ser moduladoras de la cantidad de neurotransmisor que liberará el axón postsináptico sobre una tercera neurona. (Redolar, 2015).
NEUROTRANSMISORES
De acuerdo a Philip Corr (2008), los neurotransmisores
son sustancias químicas (moléculas) que al ser liberadas
de la membrana presináptica atraviesan la hendidura
sináptica y estimulan las moléculas receptoras
postsinápticas.
Se considera que existen cuando menos
100 neurotransmisores en el sistema nervioso central.
La acción de los
neurotransmisores en las moléculas receptoras de la
membrana postsináptica se ha comparado con una
cerradura y una llave; recordemos, sin embargo, debido
a que existen diferentes subtipos de receptor, a menudo
los neurotransmisores sirven como llaves maestras (en
contraste, es posible que los fármacos activen sólo un
subtipo de receptor).
Esta analogía subraya el hecho de
que las moléculas de transmisor (es decir, la llave) sólo
pueden afectar la membrana postsináptica si su forma
encaja en el molde (es decir, la cerradura) de la molécula
receptora.
Clasificación de los neurotransmisores
Los neurotransmisores se pueden agrupar dependiendo de si su función es inhibir o excitar.
En este caso, abordaré la clasificación más simple, que es sobre cuatro grupos principales, de los cuales subyacen los tipos de neurotransmisores:
Aminoácidos: Los receptores de acción más rápida son sensibles a los aminoácidos.
Existen cuatro aminoácidos
neurotransmisores principales: glutamato, aspartato, glicina y ácido gama-aminobutírico (GABA). Los
primeros tres aminoácidos se encuentran en los alimentos: el GABA se sintetiza a través de una simple modificación del glutamato, el cuál es el neurotransmisor excitatorio más común en el sistema nervioso central. Se encuentra presente en todo el encéfalo.
Son un poco más grandes que los aminoácidos y sus acciones tienden a tener mayor
duración y son más difusas.
Estos neurotransmisores se encuentran principalmente en neuronas cuyos
cuerpos celulares se localizan en el tallo cerebral.
Los cuatro principales neurotransmisores de las monoaminas son: dopamina que está asociada al movimiento voluntario, al aprendizaje y las emociones, norepinefrina,
epinefrina y serotonina, que están asociados a estados de depresión.
La acetilcolina (AC): Desempeña sus funciones en las neuronas que están en contacto con los músculos, es decir, en el sistema nervioso periférico. La acetilcolina tiene una función tanto inhibitoria como excitatoria dependiendo de las necesidades, siendo la responsable de regular las contracciones y relajaciones musculares. Por lo tanto, es importante para todos los procesos en los que intervienen los músculos, ya sea de forma voluntaria o involuntaria, es decir, prácticamente todos. También es importante en la percepción del dolor y participa en funciones relacionadas con el aprendizaje, la formación de recuerdos y los ciclos de sueño. (Bertran, s.f.)
Gases solubles: Otra clase de neurotransmisores de molécula pequeña, en especial el óxido nítrico y
el monóxido de carbono. Estos gases no ejercen efectos como los de otros neurotransmisores. Atraviesan
fácilmente las membranas celulares porque son solubles en lípidos (grasas) y una vez dentro de la membrana
postsináptica, estimulan la producción de un segundo mensajero.
Corr (2008).
Tipos de neurotransmisores:
En lo que respecta a los tipos, mencionaré sólo 11 principales:
1. DOPAMINA.
La dopamina es uno de los neurotransmisores más conocidos, aunque es más famoso por su papel como hormona que por el que tiene realmente como transmisor de impulsos eléctricos. La dopamina se genera únicamente en el cerebro y cumple con funciones muy importantes.
Es imprescindible para regular el sistema musculoesquelético, pues regula la comunicación a través del sistema central para que la información llegue después a todos los músculos motores del cuerpo. Por lo tanto, la dopamina permite la coordinación del movimiento. Favorece la memorización, la concentración, la atención y el aprendizaje.
Además, se conoce como la hormona (o neurotransmisor) “de la felicidad”, y es que al permitir la comunicación entre las neuronas del sistema nervioso central, también tiene una gran influencia en la conducta, siendo responsable de propiciar la sensación de placer, bienestar, relajación y, en definitiva, de felicidad.
2. ADRENALINA.
La adrenalina es un neurotransmisor que se sintetiza cuando estamos ante situaciones de estrés. Y es que “enciende” los mecanismos de supervivencia de nuestro organismo: acelera el ritmo cardíaco, dilata las pupilas, aumenta la sensibilidad de nuestros sentidos, inhibe las funciones fisiológicas no imprescindibles en un momento de peligro (como por ejemplo la digestión), acelera el pulso, incrementa la respiración, etc.
3. SEROTONINA.
También funciona como hormona. Sintetizada por las neuronas del sistema nervioso central, su principal función es la de regular la actividad de otros neurotransmisores, por lo que está implicada en el control de muchos procesos fisiológicos distintos: regula la ansiedad y el estrés, controla la temperatura corporal, regula los ciclos de sueño, controla el apetito, incrementa o reduce el deseo sexual, regula el estado de ánimo, controla la digestión, etc.
4. NORADRENALINA.
La noradrenalina es un neurotransmisor muy similar a la adrenalina que también funciona como hormona del estrés. Se centra en regular la frecuencia cardíaca y potenciar nuestra capacidad de atención cuando sentimos que estamos ante un peligro. De igual modo, la noradrenalina también regula la motivación, el deseo sexual, la ira y otros procesos emocionales. De hecho, los desajustes en este neurotransmisor (y hormona) se han relacionado con trastornos anímicos como la ansiedad e incluso la depresión.
5. GABA.
Es inhibitorio, es decir, reduce el nivel de excitación de las neuronas. El neurotransmisor GABA inhibe la acción de otros neurotransmisores para regular así nuestro estado de ánimo y evitar que las reacciones de ansiedad, estrés, miedo y otras sensaciones desagradables ante situaciones que nos generan malestar sean exageradas. Es decir, GABA tiene funciones tranquilizantes, por lo que desajustes en él se han relacionado con problemas de ansiedad, insomnio, fobias e incluso depresión. De igual modo, también es importante para controlar el sentido del olfato y la vista.
6. GLUTAMATO.
Presente en cerca del 90% de los procesos químicos que suceden en nuestro cerebro, el glutamato es el principal neurotransmisor del sistema nervioso central. Regula la información procedente de todos los sentidos (vista, olfato, tacto, gusto y oído), controla la transmisión de mensajes motores, regula las emociones, controla la memoria y su recuperación, además de tener importancia en cualquier proceso mental.
Cabe destacar que problemas en su síntesis están relacionados con el desarrollo de muchas enfermedades neurológicas degenerativas, como por ejemplo el Alzheimer, el Parkinson, la epilepsia o la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
Cabe destacar que problemas en su síntesis están relacionados con el desarrollo de muchas enfermedades neurológicas degenerativas, como por ejemplo el Alzheimer, el Parkinson, la epilepsia o la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
7. HISTAMINA.
La histamina es una molécula sintetizada por varias células de nuestro cuerpo, no solo por las neuronas. También forma parte del sistema inmunitario y del sistema digestivo.
Tiene un rol notorio en la regulación del sueño y la vigilia, en el control de los niveles de ansiedad y estrés, en la consolidación de la memoria y en el control de la producción de otros neurotransmisores, ya sea inhibiendo o potenciando su actividad.
Tiene un rol notorio en la regulación del sueño y la vigilia, en el control de los niveles de ansiedad y estrés, en la consolidación de la memoria y en el control de la producción de otros neurotransmisores, ya sea inhibiendo o potenciando su actividad.
8. TAQUICININA.
La taquicinina es un neurotransmisor con una gran importancia en la experimentación de las sensaciones de dolor, en la regulación del sistema nervioso autónomo (las funciones involuntarias como la respiración, los latidos del corazón, la digestión, la sudoración) y en la contracción de los músculos lisos, es decir, los que conforman el estómago, los intestinos, las paredes de los vasos sanguíneos y el esófago.
9. PÉPTIDOS OPIOIDES.
Los péptidos opioides son unos neurotransmisores que, además de tener un papel analgésico (reduce la sensación de dolor) durante el procesamiento de las sensaciones que experimentamos, la regulación de la temperatura corporal, el control del apetito y las funciones reproductivas, también es el que genera la dependencia a fármacos y otras sustancias potencialmente adictivas.
10. ATP.
El ATP es la molécula que utilizan todas las células de nuestro cuerpo para obtener en energía. De hecho, la digestión de los alimentos que consumimos culmina en la obtención de estas moléculas, que es lo que realmente da energía a las células.
De todos modos, el propio ATP y los productos obtenidos de su degradación también funcionan como neurotransmisores desarrollando funciones similares a las del glutamato, aunque no tiene una relevancia tan grande como la de este neurotransmisor. Sea como sea, el ATP también permite la sinapsis entre neuronas, es decir, la comunicación entre ellas.
De todos modos, el propio ATP y los productos obtenidos de su degradación también funcionan como neurotransmisores desarrollando funciones similares a las del glutamato, aunque no tiene una relevancia tan grande como la de este neurotransmisor. Sea como sea, el ATP también permite la sinapsis entre neuronas, es decir, la comunicación entre ellas.
11. GLICINA.
La glicina es un aminoácido que también puede funcionar como neurotransmisor. Su papel en el sistema nervioso consiste en reducir la actividad de otros neurotransmisores, desarrollando un papel inhibitorio especialmente importante en la médula espinal. Por lo tanto, tiene implicaciones en la regulación de los movimientos motores, ayuda a que estemos en un estado de calma cuando no hay amenazas y permite que las funciones cognitivas se desarrollen de forma adecuada.
(Valdés, 2014).
Si quieres visualizar el contenido de una forma más concreta, puedes hacer clic en el siguiente video: https://www.youtube.com/watch?v=qkYCGALqS-E. Allí se explica de una manera generalizada y compacta la información que presenté en esta entrada.
Referencias:
Corr, Philip J. (2008) Psicología Biológica. Ed. McGraw Hill-Interamericana
Redolar Ripoll, D. (2015). Fundamentos de psicobiología (2a. ed.). Editorial UOC.
- Valdés Velázquez, A. (2014) “Neurotransmisores y el impulso nervioso”. Universidad Marista de Guadalajara.
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