BITÁCORA DE LA SEÑAL NEURONAL

Me siento obligado a comenzar este artículo con el cerebro, el cual fue evolucionando a lo largo de nuestra historia. Primero, tuvimos un “cerebro reptiliano” cuya misión de supervivencia era a base de movimientos elementales y cumplimiento de necesidades básicas. Avanzado en el tiempo, el contexto nos fue exigiendo adaptación, y desarrollamos el “cerebro mamífero” con la estelar aparición de nuestro sistema límbico y las emociones. La última y actual versión, es el “cerebro neo-mamífero” con su innovadora corteza cerebral envolvente, llena de razonamientos y perfección de la percepción de los sentidos.

Durante todo este viaje cerebral, las neuronas (células encargadas de los impulsos nerviosos) también tuvieron que evolucionar. Y si bien, cuando “googleamos” neuronas, nos encontramos con la típica imagen de la misma, en realidad hay distintos tipos con características y funciones diferentes.

En conclusión: tenemos un cerebro complejo, con distintas zonas, con distintas neuronas, con distintas funciones. Sin embargo, aunque todo sea distinto adentro, el lenguaje de comunicación es el mismo: señales eléctricas neuronales.

Estas señales tienen la misión de transmitir un mensaje de acción. Ejemplo: mis neuronas motrices están enviando una señal, a través de la espina dorsal hasta mi mano, para que yo esté escribiendo en este momento estas palabras. Pero para que ese viaje sea exitoso, hay que comprender los factores que lo impactan, o sea las propiedades de las neuronas tanto pasivas como activas.

Por un lado, las pasivas son aquellas características dadas: su forma (si es larga, corta, ancha, de extensas terminaciones, con mielina, etc.), el juego de las fuerzas de la electrostática y la difusión, la composición iónica (partículas cargadas eléctricamente), el espacio en donde habitan las neuronas (no están en el aire… sino que están rodeadas de proteínas, grasa, agua, más iones… etc.), las capacidades eléctricas de las neuronas (su resistencia y conductancia), y otras particularidades más. Por otro lado, las propiedades activas entran en juego cuando la neurona se carga eléctricamente y comienza a transmitir la señal.

En fin, una neurona es un mundo complejo. Las estimadas 100.000.000.000 neuronas que tenemos, forman un sistema infinito y posiblemente el más difícil de comprender en el universo. Pero olvidemos por un rato esta abrumadora cifra, y tratemos de concentrarnos en tan solo una neurona.

La típica neurona, tiene un cabezal en donde se ubica su núcleo (corazón y cerebro de la célula) y sus dendritas (en forma de múltiples brazos) por donde recibirá información proveniente de otra neurona. Pegado a ese cabezal, se extiende una cola grasosa que deriva en una terminación arbolada llamada axón.

Entonces, es por este mapa que la señal eléctrica viajará hasta el axón para pasar a la siguiente neurona. Y, por ende, serán las características pasivas de la neurona (enumeradas anteriormente) quienes moldearán cómo será el viaje. A medida que se cargue eléctricamente la neurona, las propiedades activas entrarán en juego. Todas estas propiedades, hacen posible una sucesión de cambios positivos en la neurona llamados: Potenciales de Acción o “Action Potentials”. La continua formación de los “Action Potentials” producirá entonces la trasmisión de una señal de una neurona a otra. Y en ese momento de eterna gloria, no queda más que decir: Houston, tenemos una sinapsis.

La gloriosa sinapsis es la conexión neuronal, y esta puede ser eléctrica o química. En caso de ser eléctrica, las neuronas se tocan físicamente y transmiten la señal por medio de canales iónicos (puentes por donde pasan los iones para cargar eléctricamente la otra neurona). Mientras que la sinapsis química (las más usual en humanos) a la hora de la trasmisión, las neuronas implicadas NO se tocan y dejan un espacio entre ellas de 20 a 40 nanómetros (o sea 0,000002cm a 0,000004cm). En ese ínfimo espacio, la neurona mensajera liberará unos paquetitos repletos de neurotransmisores hasta los receptores de la neurona destinataria para que esta reaccione. Podríamos entenderlo con la siguiente analogía: Inglaterra (neurona mensajera) envía unos barcos llenos de cargas (neurotransmisores) por el océano (espacio de 20 a 40 nm) hasta los puertos (receptores) de Holanda (neurona receptora). Cuando los barcos sean recibidos exitosamente por el puerto de Holanda, tendremos una transmisión exitosa (sinapsis) entre ambas naciones. Eso sí, ahora que Holanda recibió su carga… tendrá que ver qué hace…

Siguiendo el suspenso de qué hará Holanda con esa carga, vale comprender que las señales que se transmitan pueden ser excitadoras o inhibidoras. Las excitantes, producirán voltajes más positivos que propagarán más “Action Potentials” para que continúe la señal. Del otro lado de la moneda, las inhibidoras impiden la excitación de la neurona. Por eso les digo, que Holanda tiene que ver con qué carga se va a encontrar para ver cómo actuar.

Les aseguro que esto no es una falla técnica del organismo… por lo contrario, el equilibrio entre ambas señales es fundamental para la vida. ¿Un ejemplo? En la epilepsia hay un exceso de excitación neuronal en ciertas zonas del cerebro. Las señales inhibidoras no están siendo bien recibidas (por los puertos holandeses…) Por esto, justamente las drogas como el Valium buscan estimular los receptores de neurotransmisores que generen señales inhibidoras.

Para materializar el concepto, en nuestro sistema nervioso central (el cerebro) el neurotransmisor para las señales excitadoras es por excelencia el glutamato. De hecho, en el sentido del gusto, el sabor umami genera una explosión de glutamato y por eso podría ser tan rico (o al menos esa es mi relación). Y un detalle no menor, el neurotransmisor no es lo mismo que neuromodulador.

Hace unos párrafos atrás te pedí que te concentraras en tan solo una neurona. Bien, ahora hay que abrir la mente, porque la realidad es que las neuronas se agrupan generalmente en circuitos, y para que una neurona se active necesita el estímulo de varias. Una neurona puede recibir “input” de otras miles. Y eso dependerá de la red neuronal en la que se encuentre involucrada.

En estos circuitos neuronales, hay una orgía de conexiones. Y acá es en donde traigo la diferenciación entre neurotransmisor y neuromodulador.

La neuromodulación es el proceso en que la sinapsis se ve aumentada o reducida por un neuromodulador liberado por una tercera neurona. O sea, el neuromodulador, modifica el efecto del neurotransmisor. Algunos de los moduladores favoritos de la cabeza humana:

Serotonina (o 5-HT como le dicen en el barrio): Es fundamental para la sensación de bienestar. Se genera y tiene receptores en el cerebro, pero también hay receptores en el intestino y la sangre. De hecho, la medicación ISRS (inhibidor selectivo de receptores de serotonina) se receta para depresiones o trastornos obsesivos compulsivos, así como también para alivianar el síndrome de intestino irritable.

Neurolépticos: proteínas neuromoduladoras con una variedad de más de cien tipos. Se pueden encontrar en opioides naturales generados por el organismo, como las endorfinas que reducen la sensación de dolor. Y como el cuerpo tiene receptores de estos opioides, el cuerpo puede percibir efectos similares (con sus efectos secundarios) por las moléculas sintetizadas en laboratorios como el opio o la heroína.

Dopamina: producida por pocas células en el cerebro, pero con un enorme alcance. Necesitamos de este neuromodulador para regular el control motriz, la excitación, estar motivados y darle lugar al sistema de recompensa. En las enfermedades como el Parkinson, las neuronas que generan dopamina se mueren y por eso comienzan a fallar los sistemas relacionados. En los comienzos de la enfermedad se receta L-DOPA, que es un precursor de la dopamina, pero a la larga este tratamiento suele perder efectividad.

Quiero cerrar este texto con una pequeña pero potente reflexión. El viaje de mis palabras recorrió algunas, pero muy importantes partes de nuestro sistema nervioso. Por ejemplo, con lo descripto puedo decir que cualquier persona cuando está feliz liberará más serotonina para fortalecer la trasmisión de mensajes de bienestar. No caben dudas. Pero, lo que no puedo decir es por qué. Y esta, es la conclusión de este artículo. La neurociencia es una herramienta deslumbrante y fascinante para aprender de nosotrxs mismxs, pero no es suficiente por sí sola. No somos solo neuronas, no somos únicamente el cerebro. Es aquí en donde le abro la puerta a la psicología y nuestra psiquis, a la espiritualidad y así como también a otros planos que posiblemente desconozca. Yo intenté poner en palabras cómo viaja la electricidad en el cerebro de los humanos, pero lo que nunca voy a poder hacer por todos, es decir: ¿Por qué?

Eso es tarea de cada individuo.

Fuentes:

- Información: cursos de neurociencias Harvardx, Fundamentals of neuroscience part 1,2 and 3.