Estructura y Función de la Neurona

Estructura y Función de la Neurona

La neurona es la célula esencial del sistema nervioso, caracterizada por su capacidad para procesar y transmitir información. Cada neurona consta de un cuerpo celular o soma, que contiene el núcleo y es el sitio principal de la actividad metabólica y biosintética de la célula. En el soma se localizan las sustancias de Nissl, ricas en ribosomas y retículo endoplásmico rugoso, fundamentales para la síntesis de proteínas neuronales. Desde el soma se extiende el axón, una prolongación única especializada en la conducción de impulsos eléctricos hacia otras células. El axón termina en múltiples ramificaciones llamadas terminales axónicas o botones sinápticos, que almacenan neurotransmisores en vesículas sinápticas, esenciales para la comunicación interneuronal. El citoesqueleto, formado por filamentos de actina, microtúbulos y neurofilamentos, proporciona soporte estructural y es crucial para el transporte intracelular y la morfología de la neurona.

Desarrollo y Crecimiento Neuronal

El desarrollo neuronal comienza en el embrión con la proliferación de células progenitoras neurales, seguido de la migración de las neuronas inmaduras hacia sus posiciones finales en el cerebro. Durante este proceso, las neuronas extienden sus axones y dendritas, estructuras especializadas para la recepción y transmisión de señales, respectivamente. Los conos de crecimiento en las puntas de estas prolongaciones navegan el entorno celular guiados por señales moleculares, como factores de crecimiento y moléculas de adhesión celular. Los microtúbulos, organizados dentro de los conos de crecimiento, y las proteínas motoras, como la quinesina y la dineína, son esenciales para el transporte de materiales necesarios para el crecimiento y mantenimiento de las prolongaciones neuronales. Este transporte puede ser anterógrado, hacia la sinapsis, o retrógrado, hacia el soma.

Tipos de Células Gliales y sus Funciones

Las células gliales desempeñan roles fundamentales en el soporte y mantenimiento del sistema nervioso. La microglia actúa como el sistema inmunitario del cerebro, respondiendo a lesiones y eliminando desechos. Los astrocitos brindan soporte estructural a las neuronas, regulan el ambiente iónico y metabólico, y participan en la formación y mantenimiento de la barrera hematoencefálica, que protege al cerebro de sustancias nocivas. Los oligodendrocitos en el sistema nervioso central y las células de Schwann en el sistema nervioso periférico envuelven los axones con mielina, una sustancia aislante que aumenta la velocidad de transmisión del impulso nervioso. La sustancia gris del cerebro está compuesta principalmente por cuerpos neuronales y dendritas, mientras que la sustancia blanca contiene axones mielinizados.

Generación y Propagación del Impulso Nervioso

El impulso nervioso es una señal eléctrica que permite la comunicación entre neuronas. En reposo, la neurona mantiene un potencial de membrana negativo gracias a la bomba de sodio-potasio y a la distribución desigual de iones. Cuando un estímulo alcanza el umbral de excitación, se abren canales de sodio dependientes de voltaje, permitiendo la entrada de Na+ y causando una despolarización. Esta despolarización se propaga a lo largo del axón como una onda de inversión del potencial de membrana. La repolarización se produce cuando los canales de potasio se abren y permiten la salida de K+. Este ciclo de despolarización y repolarización, regido por la ley del todo o nada, se propaga de forma continua en axones no mielinizados o de manera saltatoria, de nodo en nodo, en axones mielinizados, gracias a la mielina que actúa como aislante.

La Sinapsis: Comunicación entre Neuronas

La sinapsis es el proceso mediante el cual las neuronas transmiten información a través de la liberación de neurotransmisores por la neurona presináptica en el espacio sináptico. Estos neurotransmisores se unen a receptores específicos en la membrana postsináptica, que pueden ser ionotrópicos, actuando directamente como canales iónicos, o metabotrópicos, que inician cascadas de señalización intracelular a través de proteínas G y segundos mensajeros. La activación de estos receptores puede resultar en una respuesta excitatoria o inhibitoria en la neurona postsináptica, dependiendo de la naturaleza del neurotransmisor y del receptor. La sinapsis es esencial para el procesamiento de información y la plasticidad en el sistema nervioso, permitiendo el aprendizaje y la memoria.