SALUD: Neurociencias: La ciencia del cerebro: Neuronas y potencial de acción - 3ª parte
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Salud

NEUROCIENCIAS: LA CIENCIA DEL CEREBRO

Neuronas y potencial de acción - 3ª parte

Fuente: Asociación Británica de Neurociencias


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El potencial de acción (continuación)

n potencial de acción es un complejo proceso eléctrico. Las fibras nerviosas se comportan como conductores eléctricos (aunque son menos eficientes que los cables con aislamiento), por lo cual, un potencial de acción generado en un punto concreto genera otro gradiente de voltaje entre las porciones de membrana, activadas y en reposo, adyacentes a él. Por tanto, el potencial de acción se propaga como una onda de despolarización de un extremo de la fibra nerviosa a la otra.

Una analogía, que nos puede ayudar a entender la conducción de los potenciales de acción, seria compararlo con el movimiento de energía a una bengala, una vez que se enciende uno de los extremos. Cuando se enciende una bengala se origina una rápida activación local que inicia la ignición (en forma de chispas), lo que seria equivalente al paso de los iones de un lado al otro de la membrana en el punto de inicio de un potencial de acción; sin embargo posteriormente la onda de chispas a lo largo de la bengala se propaga más lentamente.

Todos estos conocimientos se han adquirido en los últimos 50 años, gracias a los maravillosos experimentos realizados con neuronas y axones gigantes de algunos animales marinos. El gran tamaño de los axones permite a los científicos la inserción de pequeños electrodos, que permiten medir los cambios en el voltaje eléctrico. En la actualidad, el uso de una técnica de registro eléctrico denominada patch-clamping está permitiendo a los neurocientíficos el estudio del movimiento de los iones en todo tipo de neuronas, permitiendo mediciones muy precisas de estas corrientes en cerebros mucho mas parecidos al nuestro.

Aislando los axones

En muchos axones, los potenciales de acción se mueven razonablemente bien, aunque no muy rápido. En otros, los potenciales de acción saltan a lo largo del axón. Esto se debe a que los axones se encuentran envueltos por una cubierta aislante de naturaleza grasa, formada por la extensión de membranas de células gliales y que se llama cubierta de mielina.

INVESTIGACIÓN FRONTERIZA
Las fibras nerviosas en la imagen (azul/púrpura) se encuentran rodeadas por las células de Schwann (rojo), aislándolos de la actividad eléctrica nerviosa de las fibras vecinas. Los diferentes colores se deben a la aplicación de anticuerpos asociados a distintos fluorocromos que identifican nuevos complejos proteicos. La alteración de estos complejos proteicos induce una enfermedad hereditaria que implica una pérdida de la masa muscular.
Las fibras nerviosas en la imagen (azul/púrpura) se encuentran rodeadas por las células de Schwann (rojo), aislándolos de la actividad eléctrica nerviosa de las fibras vecinas. Los diferentes colores se deben a la aplicación de anticuerpos asociados a distintos fluorocromos que identifican nuevos complejos proteicos. La alteración de estos complejos proteicos induce una enfermedad hereditaria que implica una pérdida de la masa muscular.

El uso de nuevas técnicas de investigación nos está permitiendo conocer la composición proteica de esta cubierta de mielina. Esta cubierta evita que las corrientes iónicas se produzcan en lugares no apropiados. Las células gliales dejan ciertos espacios sin cubrir y es aquí donde se concentran los canales iónicos de Na+ y K+. Estas acumulaciones de canales iónicos funcionan como amplificadores de la señal, manteniendo el potencial de acción según va literalmente saltando y propagándose a lo largo del nervio. Este es un proceso extremadamente rápido, de hecho en neuronas mielinizadas el potencial de acción puede propagarse a una velocidad de 100 metros por segundo.

Alan Hodgkin y Andrew Huxley ganaron el premio Nobel al descubrir los mecanismos implicados en la transmisión del impulso nervioso.

Los potenciales de acción se caracterizan por funcionar siguiendo la regla del todo o el nada, no cambian de tamaño o intensidad, sólo en la frecuencia con la que ocurren. Por tanto, la única forma en la que la intensidad y duración de un estimulo puede ser registrada por una célula es por la variación en la frecuencia de los potenciales de acción. Los axones más eficaces son capaces de transmitir los potenciales de acción a una frecuencia de 1000 veces por segundo.

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