El desarrollo humano y el comportamiento requieren necesariamente del sustrato biológico que lo hace posible. Las bases anatomofuncionales del desarrollo y de la conducta se encuentran en los sistemas nervioso y endocrino. A continuación revisaremos algunos aspectos del sistema nervioso.
Nuestro sistema nervioso trabaja llevando señales químicas y eléctricas que viajan desde nuestro cuerpo hasta el cerebro y desde el cerebro a todo nuestro cuerpo. Para poder entender nuestra conducta, nuestro pensamiento y nuestros sentimientos, necesitamos primero entender cómo la información del medio ambiente se capta por medio de nuestros sentidos y cómo esa información se procesa por nuestro sistema nervioso, particularmente por nuestro cerebro.
El sistema nervioso está formado por dos componentes: el sistema nervioso central (SNC), integrado por el cerebro y la médula espinal; y el sistema nervioso periférico (SNP), integrado por neuronas que conectan al SNC con el resto de nuestro cuerpo. La información proveniente del medio ambiente se recibe por nuestros órganos sensoriales (como los ojos y los oídos) por medio de los receptores sensoriales. Estos receptores convierten la energía física recolectada del ambiente en impulsos nerviosos (electroquímicos) los cuales se envían al cerebro por medio de las neuronas sensoriales. Nuestros sentidos se comunican con nuestro cerebro por medio de las neuronas sensoriales. Veamos el siguiente esquema.
Hagamos una breve pausa para asegurarnos que te está quedando claro cómo se recibe y procesa la información del medio. Veamos en el siguiente esquema cómo los receptores sensoriales del ojo (es decir, las neuronas que componen la retina) convierten la energía luminosa en impulsos nerviosos que viajan hacia el cerebro (en este caso, hacia el lóbulo occipital, en la nuca).
Por otra parte, las neuronas motoras llevan mensajes en sentido inverso, desde el cerebro (el SNC) hacia los músculos y glándulas. Finalmente, las neuronas de asociación transportan mensajes entre las neuronas, tanto sensoriales como motoras. Como puedes darte cuenta el principal protagonista del sistema nervioso se llama neurona.
Neurotransmisores y sinapsis
Parece increíble que toda nuestra conducta, nuestras emociones y nuestros pensamientos dependan del funcionamiento de células especializadas, que, como verás, funcionan en un nivel de organización que nos maravilla por su alta complejidad y eficiencia.
Las neuronas son las células básicas del sistema nervioso (la unidad anatómica y funcional) y están formadas por ramificaciones que trabajan conjuntamente para enviar mensajes electroquímicos de una neurona a otra, formando una enorme red que abarca a todo el organismo. El sistema nervioso de cada ser humano cuenta al nacer con 100 mil millones de estas células. Ahora considera que cada una de ellas puede comunicarse con cientos e incluso miles de sus compañeras. Algo realmente difícil de imaginar, ¿no crees?
Pues bien, esa intrincada red de intercambio de mensajes es lo que realmente nos hace cualitativamente diferentes a todos los demás seres vivos. La actividad mental; el pensar y tener sentimientos, es posible gracias a la superlativa capacidad de comunicación de nuestras neuronas.
Esto nos lleva a preguntarnos:
¿Qué lenguaje utilizan? ¿Cómo se comunican las neuronas entre ellas?
Primero, las dendritas reciben el mensaje o impulso proveniente de otra neurona. El mensaje se conduce entonces al soma o cuerpo celular y continúa viajando a través del axón, que es una extensión de la neurona la cual lleva el mensaje hacia las dendritas de la siguiente neurona. El axón cuenta con una capa aislante de células grasas llamada vaina de mielina, la cual permite acelerar el viaje de los impulsos. El conjunto de axones forman lo que comúnmente se conoce con el nombre de nervios o fibras nerviosas (sustancia blanca).
Observa con atención el esquema de la neurona y familiarízate con sus partes y sus funciones:
Prolongaciones múltiples que la ponen en contacto con docenas o cientos de neuronas.
Contenido semejante al resto de las células del cuerpo.
Prolongación única por cada neurona, conduce impulsos nerviosos hacia la periferia.
Cubierta de las prolongaciones axónicas, facilita la conducción de los impulsos nerviosos.
Espacios en la mielina, permiten que los impulsos salten de un axón a otro.
Nuestros actos conscientes son aquellos que nos permiten dirigir nuestro comportamiento hacia objetivos claramente identificados, ya sea subirnos al metro o estudiar una carrera.
Los actos no conscientes son aquellas acciones reflejas, para las que no necesitamos pensar al llevarlas a cabo; tales como la respiración, la digestión o la circulación sanguínea, funciones íntimamente relacionadas con la supervivencia del individuo.
El arco reflejo es la vía de conducción de un acto reflejo, por ejemplo la respuesta de la pupila del ojo ante la cantidad de luz (reflejo pupilar) o la reacción de la pierna al estimular el tendón de la rodilla (reflejo patelar). En él intervienen: receptores, neurona sensorial, neuronas de asociación, neurona motora y efectores (glándulas o músculos), la médula espinal desempeña un papel importante en el arco reflejo al integrar la información proveniente de los receptores, es por eso que los médicos llevan a cabo una exploración de los reflejos cuando sospechan que podría haber algún bloqueo de las vías nerviosas.
De llegarse a lesionar el arco reflejo, no se podrá responder a los estímulos y se perderá parte de la función del arco reflejo.
Otro tipo de lesión puede ser la hemiplejía, que se caracteriza por la llamada “parálisis de medio cuerpo”, en la que se pierde el control del movimiento de una extremidad superior, el tronco y una extremidad inferior de un solo lado del cuerpo. Probablemente has visto esta consecuencia en alguna persona después de padecer una embolia cerebral, y tal vez sepas que la terapia física oportuna y constante puede ayudar a revertir el efecto.
Comunicación entre axones.
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Una diferencia es que en los conductores metálicos, la carga es transportada por los electrones libres de los átomos del metal, en tanto que en los axones la conducción se realiza en una solución electrolítica donde no hay electrones libres y la corriente puede fluir solamente por el movimiento de los iones.
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La otra diferencia es que los axones no son buenos conductores eléctricos y la situación es aún más complicada en el caso de los axones que son muy largos. Los axones pueden medir desde unos pocos milímetros, hasta un metro de longitud, como ejemplo de este último caso tenemos los axones que van de la médula espinal hasta la punta de los pies.
Sistema de respaldo
Para compensar el inconveniente de que las fibras nerviosas no son buenas conductoras, la evolución del sistema nervioso desarrolló un “sistema de respaldo” que permite a los axones conducir impulsos eléctricos a grandes distancias, a pesar de no ser buenos conductores eléctricos. Los impulsos eléctricos producidos por este sistema de respaldo se llaman potencial de acción.
La velocidad de propagación del potencial de acción es variable y depende principalmente de dos características de los axones. Una de estas características es el grosor (¿has oído de la comunicación en internet por medio de banda ancha?), es fácil imaginar que entre más amplio sea “el camino” por donde transita la información, habrá más espacio y por tanto más información va a poder ser transportada.
La otra característica que mejora la velocidad de conducción es el aislante (vaina de mielina) que tenga el axón conductor, con lo cual disminuye la pérdida de la corriente, aumentando así la distancia que puede cubrir un impulso. La velocidad de conducción en un axón sin aislante (mielina) es de entre 0.5 m/s y 10 m/s (metros sobre segundo) en cambio si el axón está aislado, la velocidad de propagación puede ser hasta de 150 m/s.
Autoevaluación
Identifica en el esquema la anatomía de una neurona.
Autoevaluación
Identifica el número que corresponde a cada parte del arco reflejo.
