• Author / Uploaded
• Denise Alegría

Citation preview

112

•

Cerebro V con(luel•. Un. introoocci6n

ELECTRICIDAD Y NEURONAS Las primera.' pista, sobre c6mo Il1m,milo SlIS mensajes el sistema nervioso se encontraron en la ""gunda mitad de siglo XVIII, OOn el descubrimiento de la electricidad. Siguiendo el indicio de que de alguna forma la e1eclrici-

dad estaba implicada en los mensajes nerviosos. los ciemíficos tcnninaron por dar una respuesta correcta a las {res cUi:.\liones examinadas en este capítulo.

¿Qué es la electricidad? La eledricidad es un flujo de electrones desde un cuerpo que conliene más carga (más electrones) hasta un cuerpo de carga IIlitivo. Eslos dos polos e.,lán separados por Un ajslanle, una suslnneia que no permite ser atravesada por los electrones. Por lo tanto, una corriente de electrones fluye de:;dc el polo negalivo (-) al po'ilivo (+) sólo tCSOli Ulremadamente pequel\as y rápidos. como los que lienell lugar en un ax6n. l.a5 escal", que se emplean en el I1:gi'lro de un ""00 son miliuglUltlo~ (l mi .la mil&ima parte de un segundo) y mili.'OI,i(U ti mV .la ""ltsima P'"lC de un 'Iollio). MICROElECTROOOS El último inr;ralicnoc lICICCsario ,...... medir la actividad ek'ctticll de ...... nn>fOIIa es UII conjUlltO de electrodos In ...fICit:"IUl""lIC pequefil:. como pan ser ... • .... en 010 :u.ÓII. E>roo; dccIroJ. se puedm empk¡or lambItn pan suministrv una onn de cloruro.., mantie-

ne más alta en el primtt l.JOo del rtcipicnle que en el qundo. como ... illlSlnl ca la Filon. 4·98. La salic1a de iones r....... de IIn ~( de OOOlCenI:OOción es coouam:stada por la entrada (flujo h:aci.o el illlerior)de iones dedorum a fa_dellradiente de voltaje de clorum. En a1glÚ1 pulll.... :;c ak""a un "'l"ilibrio (1] el que el picnIC de CIlR«nlfación de iones de cloruro :;c equilibra ron el picnIC de vollaje de iones de doruro. En feSIImm: aradicnle de

--..

•

'"

-

vo~.j. . .,.

san I Ira"&. las colas hidrófobas de l. ml:mbo lodos "" l. mlmbnn•.

br.n. es impermuble a las soluciones ""Iinu porque los iones de s.al. rodc:ados de moléculas de .¡ua. no ¡>a-

1

han ido a1gu..... iones de cJorum, dejando un preOOoni. nio di: cargas po.i(i'"U (Na'). El Wlundo lado del recio picniC poseo: carga neglIli ... porque al¡WlOil iones neptiv"" de c10rum (0-) han penetrado en .. c'mara en la q\IC .nles no había iOReo lo.. " ' - ... N,'

-- --_ . _..... ....,

"

..... _

~~.

,

. . K·

...

""""

....

..........

:

,

_,......

-, " , , 0 1 -

.. 10 ....

"

°r,---------1.. _ __-.. .."..

f

.....

_""O"V_

'

• 01_ .. _ -

"'_

c.. . _...

_

!==::¡;;;;;;;c=={'~~~~'~-~.~'~-f.~; .. .. _-. .

->o

le

. . . _ _

_0Ir___""__'__

_""~Clq"_",,,_;,,c'_"""memb
'ert dife=ocian. cuanOO examinemos la pnlduI:. I;ión de poImci;olo,s de am6rI por esUmu.1os srnsori.llc:s. I'l'Illl'S cjr,

m c¡ut

>ot

Cómo originan potenciales de acción los estímulos sensoriales En la lwría de

De.Ia). y qul/llial; (¡II~ Y oIflID). Cada """ de ewos modaJidadeo de K~ I,ene lIRll O mil; funrioocs oeparadas. Por ejccmplo. ... §CIlliOOs liOfTlC:SlbiCOJ ¡nch.~ laCIO. pruión. 5a\sibilicbd de la l""'ocl6n. dolor y lC:mpemuf1ll. Lo< n:Ilo sino que se UTIC. O loe hea.' ""-",,les fmSÍb!es a1lr11nsmisof' sobre l. plaea lIlOIOf'a. Cuando estos canales se lIbrcn en n"sp"""a a la a.:etik:oti.... permiten un flujo de ionet; a lraVés de l. membrana rntrSC'tIlar ~r.. ienle para dc:spoIariur l. membrana muscular ha5Uo d umbral de ... poceneial de acción. En el umbral. los canales Wtsibles al vol"'je comilUOS se ab"'n. Éslos, a su ve~ producen un polen_ dal de lIoC;eión en l. fibra muscular. que constiluye la base de la contracción muscular.

-Oi¡italizado flR Univ~rs¡dad ('~nlroa"'ericana "Jos': Simeón Cailas"

1

Una plum............ fIIL1IPlOf _ de .., PIllO. la Otndrila de una ~ wnsoriIII .... -..brendtnttmente simila, en todos nuastros alllhlmlla Mnll1ivoe. La membrana do una célula receptora oontíana un mecanismo detransducción do la anargla eane/llva tn alttraoionea do loa canal.. lón",,". Ellas .lter..,kln... da 10$ canal•• lónlcos. a .u vez, p&rmlten qua los i"..,.. flu....n pera oI1enH" al V< do un gradien .. de c",,"enlración (desde de un. rona de allO e deoomina hiperpolari""'ión. mientr... que un' leve di.minLICión se conoce como de,polari"",ión. Ambo; se conoceu como poIeneiales graduados, ¡QIio"" pueden prodLIC;r 1"" coot.accione. muoculare. que hacen "",ible. 1.. ro.pues'", cooducrualo,. También en ..le e"romo de l•• r. entnn en juego los canal". iOOiros, porque el tran'mi..... químico liberado en la leminal del ••60 lnáprildad elt y gcnerar lo que pareda >e, placer 0tico..lo

1m .. ,.,.. v __.

0;0 del _ -

En

" .... ,

opC>

~ ¡Mjooto do .ton. clón m6da. Sin .mWOO . - que un.,. 20 MolI hablo lenldo 1 " 0 _ de lumbago.

. . - da P",,"-n. El primern data da Itlt. ~ Trútitofl estudió.n "'1"""" loo; da ~ P'- . """ fIn!fJom_ da p. numer050s tipoo de sinapsis que existen, en último térntino sólo lran.smiten dos liprn; de mensa. jes: excitatlorcs e inhibidorcs. l. que equivale decir que un neurolransmisor aumenta o disminuye la proba· bilidad de que la célula con la que entra en contoclO produzca un poIenejal de acción. En oorrespondencia con este sistema dual de mensajería. las s;nap'i~ se pueden dividir en lipo r y tipo 11. La~ sinapsis tipo I SOn excitadoras. y 1.. tipo 11, inhibidoras. Estos oos tipos de sinapsis difieren lamo en su locali_ zación como en su aspclica. "na te~era enzima. denominada acetilcolinestel"llsa (ACE) revitr1e el proceso de la sinte,i •. dos. porque d GABA ~ foro ma a parti' de urIa dnica modiftaeión l!

El glu1amoto. el prinei~1 ........ 01'-.....". exfIMn,•• e""ndo ellrln"""",, .neoja.n .1 I~gl' de "nlón el por M abo. 1 loo ",nll ~eo.n Ilui, I ""~" ""'10.

.

,

•

,Cómo se ccmunic.n 1.. n.mcMo7

.

Oespertar con l·dopa

_1lfOduieíluol ~ oI_ióo ... pisadas .-gua. ..... lo ~. Entrt ., vi Que br_boo con "" ".¡g.or .... _ _• con una ., uno • _ _ . . . fiIJu,aci6n. pooIi... como

fOI,-,-, En

'V....

"S-

oimp6lio::o, ..... .......ONI coIi... fCIiY... • 1.10.

. . . " _0 . """_0........ ___

....,_

~ Q...

6len enlf'e Jo¡¡; ~_ y lo llDI'dI.>cu.. En>pezart'111OS por upknr 1M lb ~ diel "'!>ICma napenfo!riro: el s i _ mol'" csquelttil;o '1 el ..rucma auk'inomo (YeJCIM"'o). Desputs Ul"esti~...... b ~l'i6n en el siSl

Eoo el ~ """'" csqud&ioo. acloía como loaN....

lOr.l un único~.Y UmilIo haoe ~

ooJo tipo de rcttptor. El reccpor de lOdof; \0$ músculm de y pcmu'" la s.a!ida de iones de PJla'io Y la enuado S1,""ltinea de ione5 de .sodio. La nirnlina. ......... qulmico eon",noda al el humo de \0$ cipnillos. activa un rrasimp;iliea foonen U" siSlema complementario del regulaciOO del medio interno del cuerpo.

La Rg..... S-17 muesm la orpniución neuroquimi· ea de las divisiones simpitica y puasimP'lica del ~~­

~

- . y ~ .... """ tiOS ",rerin_. la, nc:urQfWl I óncIuye I la. fibasal prOVectln a 1I MCOrte.a. V 1.. t>and" oseu ..s.n la ",na.. indican 1.. ',eos en la. ~ue lbundan la. sinap.i. coIin',gi· ell, La. pa,," oacu ... a.. I••. C csw neurona.' de"cmpe~n un papel .iocroni>.anír como algo PMCcido.1 ...ministro dc clcWicidad de u.... casa. en el que u.... rama de la línea ell!ctnc:a IIep a ta las que el caCbiO ha aprend,do a filll1lr.

el

.

... _ _

LIBERACiÓN DE NEUROTRANSMISOREs".. Y HABITUACiÓN

1_.". .

_ •• _ .. _ _ .... . . _ . _ .. 'h $.

lO"

n",ado. como reacción de defen", reJira lo< partes de .u "uerpu más vulnerables. la br~n'lui. (coo la 'lue extrae ei oxigeno del agua) y el sifOO (un ChOlrO situado por eocima de la b..",quia que cmplea p«ra expulloar agua de mar y desechos). Alguna. de las aproxima. damerne 2tH)(X) neuronas que mediall la oondueu del caracol son bastante aoC pueden ulilizar para estudiar los eambíos s.. byacen. tes del sistema nervio.o. Eric KarJdel e1976) y muo cbos (llJ'O< cicntirlros del si\tCm3 llCT\'ioso han n:aliza.. do GlC lipo de Gludim p:tr.> 1m. de nplic. el sure.."t. repetidamente.

LIBERACiÓN DE NEUROTRANSMISORES y SENSIBILIZACiÓN tll,lysia es capa,. tambiéo de Otras fonnas de aprendiza· je. Una es la scl1.sibilizacióo. una respuesta facilitada a algún estímulo. La sensibilimd6n es lo contrario dc la habituaci6n. El orgaoismo desarrolla una respuesta exa· gerada a an estrmulo en lugar de acostumbrarse a él. Por ejemplo. una velocista apoyada en los tacos de .,alida tiene a meoudo un. respuesta exagerada ala pistola del árbitro: su disparo provoca eo ella uoa reacción muy rápida. El ... 110 _ así. ~ t"ICWtlI'Iti viva< Cllnbian OOMinuammtc. Maria Fischer y .... eoIaboiadooes (1998) q ... tr3roa m video la conducta de neuronas vi>'aS del hi. I""'al""'~ culti>'O_ Marcaron lai"" lambim en ~bms de "",m¡(ero:l!as conexiones sin;lpliea, para cJimulación e~lñca. Después.... regi,.. 1.... PEP.I cM una lillIyo.- amplilud. que indican que so: ha producido "",me_lOO a Jartp p/a-.P. en ~ a ..... CSl'roo.... de prueba. La sección de """,lIados de 1:1 Figut3 S-27 ,o>ucslrll que. una< 30 minut"" después de la e;,limulxión. apall:Cieron dos nueva.' espina.. $ I"",,inales del axón. pero probable· nleme .•urgieron nue~as lcrminales para eoncelar k>s .....onc. eSlimulados a la. nuevas espina< dendrílicas, rormanOll ~,. 1I ~.nd".¡., l.I 01. de V'fin Iornwo. dif$rln,••. En ~ in .k.~ nel t Iorrn.. de .~I•.¡e: IlabiWación V -..lbll1..clon. l.ot ;Q

dloca,

obocn .. oóo

r.. lo _

odo

_a1-....

el .,.,..,..,

_

":"Ia_

do lo ............ do< la

(o • _ _ po . . _ _ ¡tiaIeoL

.. ¿C-w. ""',. ; •• tipo> .. -.:., ... qW ~ r """"" hDla 100........... ri-..,. iIot:lio)uodo .......-oora. pe...,.. moWaoIa. Y poeo.. _ ...

.C..,..

ftWóe .-..qo ¡ ~.lo .._.w..n.._..,.....,.~ _.......- ..... _~U eMRdoJo ........ ........... Ia......,¡ 6o la pn..n._ C: pooencia-

~

en un> _ ea Dncriba 1.. d l _ isIcrrw do .i... po;'