Neurotransmisores: Los mensajeros químicos del cuerpo
Las señales neuronales no sólo viajan a través de cargas eléctricas dentro de la neurona, sino que también lo hacen a través de la transmisión química entre las neuronas. Las neuronas están separadas por zonas de unión conocidas como sinapsis, áreas en las que los botones terminales del extremo del axón de una neurona casi tocan, pero no del todo, las dendritas de otra. Las sinapsis tienen una función notable porque permiten que cada axón se comunique con muchas dendritas de las células vecinas. Dado que una neurona puede tener conexiones sinápticas con miles de otras neuronas, los enlaces de comunicación entre las neuronas del sistema nervioso permiten un sistema de comunicación muy sofisticado.
Cuando el impulso eléctrico del potencial de acción llega al final del axón, indica a los botones terminales que liberen neurotransmisores en la sinapsis. Un neurotransmisor es una sustancia química que transmite señales a través de las sinapsis entre las neuronas. Los neurotransmisores viajan a través del espacio sináptico entre el botón terminal de una neurona y las dendritas de otras neuronas, donde se unen a las dendritas de las neuronas vecinas. Además, diferentes botones terminales liberan diferentes neurotransmisores, y diferentes dendritas son particularmente sensibles a diferentes neurotransmisores. Las dendritas admitirán los neurotransmisores sólo si tienen la forma adecuada para encajar en los sitios receptores de la neurona receptora. Por esta razón, los sitios receptores y los neurotransmisores se comparan a menudo con una cerradura y una llave (Figura 3.5 «La sinapsis»).
Figura 3.5 La sinapsis
Cuando el impulso nervioso llega al botón terminal, provoca la liberación de neurotransmisores en la sinapsis. Los neurotransmisores encajan en los receptores de las dendritas receptoras a modo de cerradura y llave.
Cuando los neurotransmisores son aceptados por los receptores de las neuronas receptoras, su efecto puede ser excitatorio (es decir, hacen que la célula tenga más probabilidades de disparar) o inhibitorio (es decir, hacen que la célula tenga menos probabilidades de disparar). Además, si la neurona receptora puede aceptar más de un neurotransmisor, se verá influida por los procesos excitatorios e inhibitorios de cada uno de ellos. Si los efectos excitatorios de los neurotransmisores son mayores que las influencias inhibitorias de los neurotransmisores, la neurona se acerca a su umbral de disparo, y si alcanza el umbral, comienza el potencial de acción y el proceso de transferencia de información a través de la neurona.
Los neurotransmisores que no son aceptados por los sitios receptores deben ser eliminados de la sinapsis para que se produzca la siguiente estimulación potencial de la neurona. Este proceso se produce en parte a través de la descomposición de los neurotransmisores por parte de las enzimas, y en parte a través de la recaptación, un proceso en el que los neurotransmisores que se encuentran en la sinapsis son reabsorbidos en los botones terminales de transmisión, listos para ser liberados de nuevo después de que la neurona se dispare.
Se han identificado más de 100 sustancias químicas producidas en el cuerpo como neurotransmisores, y estas sustancias tienen un amplio y profundo efecto en la emoción, la cognición y el comportamiento. Los neurotransmisores regulan nuestro apetito, nuestra memoria, nuestras emociones, así como nuestra acción y movimiento muscular. Y como se puede ver en la Tabla 3.1 «Los principales neurotransmisores y sus funciones», algunos neurotransmisores también están asociados a enfermedades psicológicas y físicas.
Las drogas que podemos ingerir -por razones médicas o recreativas- pueden actuar como neurotransmisores para influir en nuestros pensamientos, sentimientos y comportamiento. Un agonista es una droga que tiene propiedades químicas similares a las de un neurotransmisor en particular y, por lo tanto, imita los efectos del neurotransmisor. Cuando se ingiere un agonista, se une a los sitios receptores en las dendritas para excitar la neurona, actuando como si hubiera más del neurotransmisor. Por ejemplo, la cocaína es un agonista del neurotransmisor dopamina. Dado que la dopamina produce sensaciones de placer cuando es liberada por las neuronas, la cocaína crea sensaciones similares cuando es ingerida. Un antagonista es una droga que reduce o detiene los efectos normales de un neurotransmisor. Cuando se ingiere un antagonista, se une a los sitios receptores en la dendrita, bloqueando así el neurotransmisor. Por ejemplo, el veneno curare es un antagonista del neurotransmisor acetilcolina. Cuando el veneno entra en el cerebro, se une a las dendritas, detiene la comunicación entre las neuronas y suele causar la muerte. Otros fármacos actúan bloqueando la recaptación del propio neurotransmisor: cuando el fármaco reduce la recaptación, queda más neurotransmisor en la sinapsis, aumentando su acción.
Tabla 3.1 Los principales neurotransmisores y sus funciones
| Neurotransmisor | Descripción y función | Notas |
|---|---|---|
| Acetilcolina (ACh) | Un neurotransmisor común utilizado en la médula espinal y en las neuronas motoras para estimular las contracciones musculares. También se utiliza en el cerebro para regular la memoria, el sueño y la ensoñación. | La enfermedad de Alzheimer se asocia a un déficit de acetilcolina. La nicotina es un agonista que actúa como la acetilcolina. |
| Dopamina | Involucrada en el movimiento, la motivación y la emoción, la dopamina produce sensaciones de placer cuando es liberada por el sistema de recompensa del cerebro, y también está involucrada en el aprendizaje. | La esquizofrenia está relacionada con el aumento de la dopamina, mientras que la enfermedad de Parkinson está relacionada con la reducción de la dopamina (y los agonistas de la dopamina pueden utilizarse para tratarla). |
| Endorfinas | Se liberan en respuesta a comportamientos como el ejercicio vigoroso, el orgasmo y el consumo de alimentos picantes. | Las endorfinas son analgésicos naturales. Están relacionadas con los compuestos que se encuentran en drogas como el opio, la morfina y la heroína. La liberación de endorfinas crea el subidón del corredor que se experimenta tras un esfuerzo físico intenso. |
| GABA (ácido gamma-aminobutírico) | El principal neurotransmisor inhibidor del cerebro. | La falta de GABA puede provocar acciones motoras involuntarias, como temblores y convulsiones. El alcohol estimula la liberación de GABA, que inhibe el sistema nervioso y nos hace sentir ebrios. Los niveles bajos de GABA pueden producir ansiedad, y los agonistas del GABA (tranquilizantes) se utilizan para reducir la ansiedad. |
| Glutamato | El neurotransmisor más común, se libera en más del 90% de las sinapsis del cerebro. El glutamato se encuentra en el aditivo alimentario GMS (glutamato monosódico). | El exceso de glutamato puede causar sobreestimulación, migrañas y convulsiones. |
| Serotonina | Involucrada en muchas funciones, incluyendo el estado de ánimo, el apetito, el sueño y la agresión. | Los niveles bajos de serotonina se asocian a la depresión, y algunos fármacos diseñados para tratar la depresión (conocidos como inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina, o ISRS) sirven para impedir su recaptación. |
Consignas clave
- El sistema nervioso central (SNC) es el conjunto de neuronas que forman el cerebro y la médula espinal.
- El sistema nervioso periférico (SNP) es el conjunto de neuronas que unen el SNC con nuestra piel, músculos y glándulas.
- Las neuronas son células especializadas, que se encuentran en el sistema nervioso, que transmiten información. Las neuronas contienen una dendrita, un soma y un axón.
- Algunos axones están cubiertos por una sustancia grasa conocida como vaina de mielina, que rodea al axón, actuando como aislante y permitiendo una transmisión más rápida de la señal eléctrica
- La dendrita es una extensión en forma de árbol que recibe información de otras neuronas y transmite la estimulación eléctrica al soma.
- El axón es una fibra alargada que transfiere la información desde el soma hasta los botones terminales.
- Los neurotransmisores transmiten la información químicamente desde los botones terminales y a través de las sinapsis hasta las dendritas receptoras utilizando una especie de sistema de cerradura y llave.
- Los diferentes neurotransmisores trabajan juntos para influir en la cognición, la memoria y el comportamiento.
- Los agonistas son fármacos que imitan las acciones de los neurotransmisores, mientras que los antagonistas son fármacos que bloquean la acción de los neurotransmisores.
Ejercicios y pensamiento crítico
- Dibujar una neurona y etiquetar sus partes principales.
- Imaginar una acción que realizas a diario y explicar cómo las neuronas y los neurotransmisores podrían trabajar juntos para ayudarte a realizar esa acción.