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Las neuronas y sus conexiones. Redes neuronales

omo se ha comentado, el cerebro es un órgano moldeable y activo, el cual se adapta rápidamente al medio ambiente a lo largo de la vida. Este órgano esta formado por cien mil millones de neuronas aproximadamente, cada neurona recibe aproximadamente unas 10.000 conexiones, y pesa en los individuos adultos alrededor de 1,4 kilogramos.

Las neuronas están especializadas en la recepción de estímulos y conducción del impulso nervioso que éstas generan (en forma de lo que se denomina potencial de acción). También tienen la capacidad de comunicarse con precisión, rapidez y a larga distancia con otras células, ya sean nerviosas, musculares o glandulares. A través de las neuronas se transmiten señales eléctricas denominadas impulsos nerviosos. Estos impulsos nerviosos viajan por toda la neurona comenzando por las dendritas hasta llegar a los botones terminales (ver esquema más adelante), que pueden conectar con otra neurona, fibras musculares o glándulas. La conexión entre una neurona y otra se denomina sinapsis.

Un buen funcionamiento del cerebro depende de la calidad de la transmisión de los impulsos eléctricos por el entramado formado por las neuronas y las conexiones entre ellas; de ahí la importancia de la mielinización (que actúan como aislante de las redes axones-dendritas) y de los neurotransmisores, necesarios para las conexiones sinápticas.

La sinapsis permite a las neuronas comunicarse entre sí, transformando una señal eléctrica en otra química. La transmisión de información dentro del cerebro se produce mediante la actividad de sustancias denominadas neurotransmisores, capaces de generar nuevos impulsos eléctricos en las neuronas con las que reaccionan.

Las neuronas, como ya se ha dicho, están dotadas de fibras largas (axones; el axón es una prolongación del soma) y de fibras cortas (dendritas). Las dendritas son ramificaciones que proceden del soma neuronal. Gracias a estas fibras, en el cerebro, se producen las conexiones entre neuronas. Cuando una neurona se activa produce un potencial de acción que se transmite por el axón hasta sus últimas prolongaciones, llamadas botones terminales, donde se vacían en las sinapsis las moléculas de neurotransmisor que modifican la permeabilidad de las membranas de otras células con las que contactan activándolas o inhibiéndolas.

Resaltando la importancia de las conexiones entre neuronas, el Profesor Francisco Rubia señalaba, en su conferencia «La Medicina del Futuro», que la neurociencia se ha movido hasta ahora en tres planos distintos: en el plano superior se han intentado aclarar las funciones de grandes áreas cerebrales, como las de la corteza, la amígdala o los ganglios basales; en el plano intermedio se ha intentado describir lo que ocurre en redes neuronales de varios cientos o miles de células; y en el tercer plano se han investigado los procesos a nivel de células aisladas y moléculas.

Los resultados más espectaculares se han producido en el plano superior y en el inferior, pero nos falta obtener resultados en el plano medio. En el primer plano hemos conseguido, con la ayuda de las técnicas de imagen, obtener información sobre funciones globales, cognoscitivas. En el plano inferior, técnicas modernas como la de «patch clamp», que permite el estudio del comportamiento eléctrico de canales aislados de membrana, la microscopia de fluorescencia y otras, han hecho posible el estudio de receptores y canales de la membrana celular, los neuro transmisores y neuromoduladores y de la transmisión del impulso nervioso.

Pero nos falta información del plano intermedio. Precisamente el funcionamiento de las redes neuronales, base de las funciones cerebrales más importantes, se nos escapa aún. No sabemos cómo las neuronas hablan entre sí y cómo se unen para completar una función determinada. Tampoco sabemos cuáles son las reglas con las que el cerebro trabaja, cómo crea la realidad exterior sobre la base de energías que llegan a través de los órganos de los sentidos, cómo propicia activamente la percepción, o cómo mezcla la información recibida con experiencias pasadas. Tampoco entendemos cómo planifica las acciones futuras. En este plano las técnicas modernas de imagen cerebral poco pueden hacer, ya que la activación de determinadas áreas durante ciertas tareas no nos dice cómo actúa el cerebro en conjunto ante ciertos retos.

Más adelante, el Profesor Rubia añade:

Pero también es cierto que hoy sabemos que la capacidad de aprendizaje es superior a la que sospechábamos antes y que es posible la formación de nuevas sinapsis incluso a edades avanzadas. En este sentido, la neurogénesis en el hipocampo ha sido un gran descubrimiento reciente.

En las siguientes figuras se observa una neurona (Figura 2) y cómo se produce una conexión entre dos neuronas (Figura 3)

Fig. 2: Representación de una neurona

Fig. 3: Representación de la sinapsis entre neuronas

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