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- En primer lugar, trataremos la clasificación estructural y funcional de las neuronas, profundizando en el mundo de las neuronas y en cómo se diferencian.
- Trataremos la estructura y la función de las neuronas en psicología.
- Prestaremos especial atención a la estructura y función de las neuronas motoras, de relevo y sensoriales, y exploraremos sus diferencias.
- La estructuray la función de las células neuronales se abordarán a lo largo de la explicación para ilustrar nuestros puntos, junto con diagramas.
Fig. 1 - La estructura y la función de las neuronas pueden diferir.
Estructura y función de las neuronas: Psicología
Las neuronas son células especializadas del sistema nervioso y se cuentan por miles de millones. Sólo el cerebro contiene alrededor de 86.000 millones de neuronas, y forman una densa red de comunicación, de ahí que nos refiramos a ellas como células nerviosas o células cerebrales.
Las neuronas transmiten impulsos nerviosos. Son las células especializadas del sistema nervioso, y las neuronas envían, integran y reciben información de y a otras neuronas o estructuras no neuronales (efectores).
Las neuronas transmiten información no sólo en el cerebro, sino en todo el cuerpo. Las neuronas reciben información del mundo exterior a través de los sentidos y transmiten información del cerebro a los músculos y órganos efectores, lo que hace posible todo movimiento y comunicación con el mundo exterior.
Sin tu cerebro controlando el movimiento de los músculos oculares, por ejemplo, no podrías leer este texto.
¿Cuál es la estructura y función de una neurona?
Todas las células comienzan como células madre embrionarias. Más tarde empiezan a diferenciarse, es decir, desarrollan distintas formas según su función en el organismo. La neurona tiene membrana, núcleo y citoplasma, como las demás células animales. Sin embargo, la estructura celular de una neurona difiere en que su forma está especializada para la transmisión de información : generalmente tiene una entrada (las dendritas) y una salida (el axón y los terminales nerviosos, también conocidos como botones terminales).
Todas las neuronas tienen un cuerpo celular, un axón y unas dendritas.
Fig. 2 - Una neurona se compone de cuerpo celular, axón y dendritas.
Estructura y función neuronal: Dendritas
Las dendritas son estructuras ramificadas que crecen a partir del cuerpo celular. Tienen sinapsis que reciben información de las células nerviosas cercanas, y también pueden estar especializadas en su función.
La palabra procede del griego "dendron", que significa árbol.
Estructura y función neuronal: Axón
El axón es la parte larga de una neurona a lo largo de la cual viajan los impulsos desde el cuerpo celular a otras células. Un axón puede medir entre unos micrómetros y un metro de longitud en el ser humano.
El impulso nervioso siempre se aleja del cuerpo celular a través del axón hasta las partes gruesas del extremo del axón. Se llaman botones terminales o terminales nerviosas. Nunca puede viajar desde la terminal del axón hasta el cuerpo celular : los impulsos nerviosos son unidireccionales. Esto se debe a la forma en que viajan los impulsos nerviosos, denominada potencial de acción.
Los axones también pueden ramificarse, pero no tanto como las dendritas. Estas ramificaciones se denominan colaterales. El lugar donde las terminales o botones del axón se encuentran con otra célula se denomina sinapsis. A través de la sinapsis, los impulsos nerviosos se transmiten de una neurona a la siguiente mediante la liberación de neurotransmisores.
Fig. 3 - (a) La hendidura sináptica es el espacio entre el botón terminal de una neurona y la dendrita de otra neurona. (b) En esta imagen pseudocoloreada de un microscopio electrónico de barrido, se ha abierto un botón terminal (verde) para revelar las vesículas sinápticas (naranja y azul) de su interior.
Estructura y función neuronal: Vaina de mielina
Los axones suelen estar recubiertos de un compuesto graso llamado mielina.
Las vainas de mielina aíslan la actividad eléctrica del axón para evitar interferencias eléctricas con otros impulsos nerviosos en la densa red neuronal del sistema nervioso central.
Es similar al aislamiento de goma que envuelve los cables del cable de carga de tu teléfono.
La mielina también acelera la transmisión de los impulsos nerviosos. Cuanta más mielina envuelve un axón, más rápido se envía el impulso eléctrico a la célula siguiente. La mielina está formada por células gliales que envuelven el axón. Las partes del axón donde hay huecos en las vainas de mielina se denominan nodos de Ranvier. En las neuronas mielinizadas , los potenciales de acción saltan de un nódulo a otro, por lo que la conducción es más rápida que en una neurona no mielinizada.
Clasificación estructural y funcional de las neuronas
En el cuerpo existen distintos tipos de neuronas, que pueden clasificarse por su aspecto (es decir, su estructura) o por su función. Primero veremos la clasificación estructural de las neuronas y después la clasificación funcional.
La clasificación estructural ordena las neuronas en tipos en función del número de axones y dendritas que tenga una neurona. Algunas de estas neuronas sólo se encuentran en determinados organismos o en determinadas partes del cuerpo.
Lasneuronas unipolares sólo tienen un proceso que sale del cuerpo celular. Se encuentran en invertebrados.
Las neuronasbipolares tienen un solo axón y una sola dendrita, y el cuerpo celular está situado en el centro.
Las neuronasmultipolares tienen varias dendritas, un cuerpo celular y un axón. Son las neuronas más comunes del organismo.
La clasificación funcional de las neuronas las clasifica según su funcionamiento en el organismo. La función principal de todas las neuronas es transmitir información, ya sea hacia el interior o hacia el exterior del cuerpo. La función de una neurona concreta depende de su tipo y localización.
Estructura y función de las neuronas motoras, de relevo y sensoriales
Como ya hemos dicho, las neuronas pueden diferir estructuralmente y, por tanto, también puede diferir su función. Existen tres clasificaciones de neuronas: neuronas motoras, neuronas de relevo o interneuronas y neuronas sensoriales.
Fig. 4. Morfología de los distintos tipos de neuronas.
- Las neuronassensoriales recogen información de los receptores y la envían al cerebro y a la médula espinal (el sistema nervioso central, SNC).
- Las neuronas derelevo(interneuronas) conectan las neuronas sensoriales con las neuronas motoras, permitiendo que los impulsos viajen entre ambas. Se caracterizan por tener axones cortos.
- Las neuronas motoras devuelven la información desde el cerebro y la médula espinal (SNC) a los efectores (músculos y órganos efectores).
Fig. 5 - Las neuronas sensoriales registran el calor y las neuronas de relevo pasan esta información a las neuronas motoras para provocar la contracción y el alejamiento de los músculos, el arco reflejo.
Lo ideal es que los tres tipos de neuronas trabajen juntas sin problemas. Si alguna de ellas se altera, provocaría enfermedades graves en el organismo. La transmisión de impulsos nerviosos a través de estos tres tipos de neuronas es el proceso implicado en todas las acciones, incluidos los reflejos.
Consideremos un escenario:
- Sientes algo húmedo en la mejilla.
- Las neuronassensoriales envían un impulso nervioso a tu cuerpo, también llamado impulso nervioso aferente.
- Tu cerebro decide cómo responder.
- Las neuronas derelevo pasan los impulsos nerviosos en el sistema nervioso central de una neurona a otra. Aquí es donde se toman las decisiones conscientes y automáticas sobre qué acción realizar. Se envía una orden a tus músculos. Se contraen para apartar tu cabeza del perro malo/amistoso.
- Las neuronas motoras envían impulsos nerviosos a los músculos para que se alejen del estímulo sorpresivo, lo que también se denomina impulso nervioso eferente.
Los impulsos nerviosos aferentes se dirigen al SNC y los impulsos nerviosos eferentes se alejan del SNC.
¿Cuál es la función de las neuronas sensoriales?
Las neuronas sensoriales del cuerpo toman información física como la luz y la presión en forma de sonido, tacto, temperatura o información química y la convierten en información que el cerebro puede procesar.
Esta conversión de información física o química en información electroquímica del cerebro se denomina transmutación en biología. Puedes pensar en ella como una especie de conversión de energía.
Por ejemplo, la piel humana tiene diferentes receptores para el calor, el frío, el dolor, la presión fuerte y la presión suave. Cuando la piel se expone a una temperatura caliente repentina (por ejemplo, el fuego de una estufa), la información de un termorreceptor ("caliente") se convierte en una señal eléctrica que viaja por la neurona sensorial hasta el cerebro.
El daño a las neuronas sensoriales puede ser problemático para el organismo, como en el caso de los individuos con insensibilidad congénita al dolor con anhidrosis (CIPA), enfermedad en la que los afectados no pueden sentir dolor.
Los individuos con CIPA no pueden evitar los estímulos peligrosos del entorno, ya que no pueden percibir si algo les causa dolor. La mayoría de las veces, estas personas tienen que llevar una vida consciente.
La pérdida de receptores sensoriales también es la causa de muchos tipos de discapacidad : ceguera , sordera y anosmia (en la que las personas no pueden oler). Las personas con estas discapacidades tienen que desenvolverse en su entorno de forma diferente a la mayoría.
"Receptores" es un término confuso en biopsicología porque se utiliza para describir las células de las neuronas sensoriales y las estructuras más pequeñas de la membrana celular que reaccionan a determinados tipos de moléculas neurotransmisoras.
¿Cuál es la función de las neuronas de relevo?
Las neuronas de relevo se encuentran en el cerebro y la médula espinal. Su función es conectar las neuronas sensoriales con las neuronas motoras. Sus dendritas y axones suelenser relativamente cortos porque no tienen que recorrer grandes distancias, y no están mielinizados.
Las decisiones tomadas consciente e inconscientemente se transmiten a las neuronas motoras para su ejecución. Piensa en ello como una orden a los músculos que se transmite a través de las neuronas de relevo.
En el sistema nervioso central, pueden estar presentes simultáneamente distintas formas de retransmisión de los impulsos nerviosos.
- Cuando te asustas, puede haber un relé que te haga retroceder rápida e inconscientemente (eso es un reflejo), pero otro que te diga conscientemente que no estás en peligro inmediato cuando tu perro te lame la cara.
La mayoría de las enfermedades que afectan a las neuronas de relevo, como el Alzheimer, el Parkinson y la enfermedad de Huntington, se están investigando a fondo y de momento son incurables. Las neuronas de relevo son tan vitales que su daño puede alterar irreversiblemente la personalidad de una persona (como en un ictus o una hemorragia cerebral) o incluso provocar la muerte.
¿Cuál es la función de las neuronas motoras?
Las neuronas motoras ponen el cuerpo en movimiento, igual que un motor mueve una máquina.
- Transmiten impulsos nerviosos desde el cerebro o la médula espinal a un músculo o glándula.
- Envían impulsos a los músculos, provocando su contracción o relajación.
Toda la vida es movimiento: los latidos del corazón, el movimiento del diafragma hacia arriba y hacia abajo para crear la respiración en los pulmones, el movimiento muscular consciente de los músculos de las piernas cuando caminas hacia la cocina por la mañana.
El cerebro envía constantemente impulsos nerviosos al cuerpo a través de las neuronas motoras. Estas neuronas tienen algunos de los axones más largos del cuerpo humano, que se extienden desde la columna vertebral hasta el pie.
Cuando las neuronas motoras están dañadas, las personas tienen problemas para moverse o controlar funciones vitales como respirar, masticar y tragar. El movimiento y la coordinación musculares pueden verse afectados, y los afectados pueden tener espasmos en las extremidades o estar paralizados. Éste es el caso de la ELA y otras enfermedades de las neuronas motoras, como la esclerosis múltiple.
Estructura y función de las neuronas - Puntos clave
- Las neuronas transmiten impulsos nerviosos. Son las células especializadas del sistema nervioso, y las neuronas envían, integran y reciben información de y a otras neuronas o estructuras no neuronales (efectores).
- Como otras células, las neuronas tienen una membrana celular, un cuerpo celular y un núcleo.
- A diferencia de otras células, las neuronas tienen dendritas y un axón. Las dendritas son estructuras ramificadas que actúan como entrada de la neurona. El axón es la salida larga y delgada de la neurona.
- Hay tres tipos de neuronas: neuronas sensoriales, neuronas de relevo y neuronas motoras. Las neuronas sensoriales transmiten información al sistema nervioso central. Las neuronas de relevo conectan las células de las neuronas sensoriales y motoras del sistema nervioso central. Las neuronas motoras transmiten información del sistema nervioso central a la periferia.
- En general, las neuronas pueden diferir tanto en estructura como en función.
Referencias
- Fig. 5: Diagrama explicativo del arco reflejo por MartaAguayo, CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0, vía Wikimedia Commons
- Fig. 3: Diagrama de la transmisión sináptica por Spielman, R. M., Jenkins, W. J., & Lovett, M. D. (2020). 3.2 Células del Sistema Nervioso. En Psicología 2e. OpenStax. https://openstax.org/books/psychology-2e/pages/3-2-cells-of-the-nervous-system tiene licencia de https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ (CC By 4.0) (crédito b: modificación del trabajo de Tina Carvalho, NIH-NIGMS; datos de la barra de escala de Matt Russell)
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