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Introducción

maginaros cómo coger un balón. ¿Parece fácil verdad? Así lo parece, pero para realizar incluso un movimiento tan sencillo vuestro cerebro tiene que realizar cosas remarcables. Normalmente damos todo por hecho, aunque hay muchas cosas que se deben tener en cuenta como: ¿El balón es ligero o pesado? ¿De que dirección procede y a que velocidad viene? Para todo ello se precisa la coordinación. ¿Cómo somos capaces de coordinar nuestras extremidades para recoger el balón y de qué forma sería mejor? Y luego está la ejecución del proceso: ¿Se dirigen vuestros brazos al sitio correcto y vuestros dedos se cierran para cogerlo en el momento apropiado?

En la actualidad, los neurocientíficos saben que existen muchas áreas del cerebro implicadas. La actividad neuronal de estas diferentes áreas se combina para dar origen a una cadena de mando (una jerarquía motora). Desde la corteza cerebral y los ganglios básales hasta el cerebelo y la médula espinal.

La unión neuromuscular

En la base de la jerarquía motora, en la médula espinal, cientos de neuronas especializadas llamadas motoneuronas aumentan su actividad así como su frecuencia de disparo. Los axones de estas neuronas proyectan hacia los músculos en dónde activan las fibras contráctiles de los músculos. Las ramas terminales de los axones de cada una de las motoneuronas forman unas uniones neuromusculares especializadas sobre un número limitado de fibras en un músculo (ver la figura siguiente).

Cada potencial de acción originado en la motoneurona produce la liberación del neurotransmisor en el terminal nervioso y origina el correspondiente potencial de acción en las fibras musculares. Cuando esto ocurre se produce, en las fibras musculares, una liberación de iones de Ca2+ de las estructuras intracelulares de almacenamiento. Y esto origina la contracción de las fibras musculares produciendo fuerza y movimiento.

Para hacer que los músculos se contraigan, los nervios forman unos contactos especializados e individuales con las fibras musculares en las uniones neuromusculares. Según se van desarrollando, múltiples fibras nerviosas se dirigen a cada fibra muscular, sin embargo y debido a un proceso de competición entre las neuronas, al final sólo queda una de ellas. Cuando sólo resta un nervio, entonces se produce la liberación del neurotransmisor acetilcolina que actúa sobre detectores moleculares especializados situados en la placa motora teñido en rojo). Esta imagen se ha tomado utilizando microscopia confocal.

Registros de la actividad eléctrica asociada con los músculos (actividad electromiográfica).

Los procesos eléctricos que ocurren en el brazo pueden ser registrados por medio de un amplificador, incluso a través de la piel, y estos registros electromiográficos (EMGs) pueden ser utilizados para determinar la actividad de cada uno de los músculos (ver figura arriba).

La médula espinal juega un papel muy importante en el control de los músculos por medio de diferentes vías de reflejos. Entre ellos están los arcos reflejos (reflejos de retirada) que os protegen de objetos punzantes, afilados o calientes, y los reflejos de estiramiento que juegan un papel importante en la postura. El famoso reflejo de estiramiento de la rodilla es un ejemplo de estos reflejos de estiramiento, y es bastante especial ya que sólo implica a dos tipos de células nerviosas (las neuronas sensoriales que informan de la extensión del músculo, conectadas por medio de sinapsis a las neuronas motoras que son las que inducen el movimiento). Estos reflejos se combinan con otros más complejos, dentro de los circuitos espinales originando comportamientos más o menos complejos, tales como el movimiento rítmico de las extremidades cuando andamos o corremos.

Las neuronas motoras son la vía común final a los músculos que mueven vuestros huesos. El cerebro se encuentra ante una situación compleja cuando tiene que controlar la actividad de estas células. ¿Qué músculos tiene que mover para conseguir una situación determinada, cuánto y en qué orden?

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