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¿Qué es una neurona o célula nerviosa?

Las neuronas son las células encargadas de recibir y transmitir información en el sistema nervioso. Esta transmisión de información es lo que permite que podamos percibir nuestro mundo, tener pensamientos y controlar nuestro cuerpo. Existen muchos tipos de células en el cerebro, pero las más estudiadas son las neuronas. (González, 2020)

Una neurona típica consta de un cuerpo celular, o soma, que posee muchas ramas denominadas dendritas. Señales recibidas por las dendritas afectan la carga eléctrica del cuerpo celular, lo que determina la probabilidad de que se genere un potencial de acción. Si el cuerpo de la célula se despolariza lo suficiente, entonces la región del cono axónico inicia un potencial de acción que viaja por la estructura con forma de cola denominada axón. La mayoría de los axones son cortos, pero algunos pueden medir hasta 3 pies (1 metro). Las vainas de mielina los protegen y aumentan su conductividad, o velocidad de transmisión de la señal. La señal eléctrica desciende rápidamente hasta la terminal del axón. Las ramas terminales entonces liberan neurotransmisores, que tienen un efecto excitador o inhibidor en su objetivo (otras neuronas, glándulas u órganos).  (Visible Body, 2021)

Todas las neuronas tienen una estructura común. Como todas las células, las neuronas están envueltas por una membrana plasmática, que separa el interior de la neurona del medio externo que le rodea. (Visible Body, 2021)

Son las células principales del sistema nervioso y se encargan de la transmisión de los impulsos nerviosos. Son las células más diferenciadas, lo que les ha hecho perder la capacidad de dividirse y reproducirse, por lo que cuando mueren no se reemplazan. (Visible Body, 2021)

Las neuronas se distinguen tres partes: el cuerpo celular, las dendritas y el axón. (Visible Body, 2021)

 

Figura 1. 

Estructura externa de una Neurona

Nota: Imagen de las partes externas de una neurona tomado de (Visible Body, 2021)

En la anatomía interna de las neuronas se identifican los siguientes rasgos.

·   Retículo endoplasmático: Es el sistema de membranas plegadas en el soma neuronal, las membranas rugosas contienen ribosomas e intervienen en la síntesis de proteínas las membranas lisas NO contienen ribosomas y participan en la síntesis de grasas

·         Citoplasma: Es el fluido traslucido en el interior de la célula.

·       Ribosomas: Son estructuras celulares internas en las que se sintetizan las proteínas y se localizan en el retículo endoplasmático.

·        Aparato de Golgi: Sistema de membranas que empaqueta las moléculas en vesículas.

·        Núcleo: Estructura esférica localizada en el soma neuronal que contiene ADN

·        Mitocondrias: Centros de liberación de energía aeróbica.

·   Microtubulos: Filamentos encargados del transporte rápido de material por toda la neurona.

·  Vesículas sinápticas: Son paquetes esféricos que almacenan moléculas de neurotransmisor para ser liberadas.

·    Neurotransmisor: Son moléculas que liberan las neuronas activas e influyen en la actividad de otras células. (J Pinel, J. P 2007)

 

 Figura 2. 

Estructura interna de una Neurona

Nota: Imagen de las partes internas de una neurona tomado de  (LadyofHats, 2007)

Nota: video sobre la estructura de la célula nerviosa tomado de (Cristian Arévalo, 2020)

https://www.youtube.com/watch?v=drCJVIKgvqs

Clasificación de las células nerviosas

Se estima que el cerebro humano puede tener alrededor de 67-86 mil millones de neuronas. (González, 2020)

Una sola neurona puede tener entre 5,000 hasta 200,000 sinapsis con otras neuronas. (González, 2020)

Las neuronas se pueden clasificar dependiendo de varios factores, por lo tanto, encontramos las que se clasifican de acuerdo al tamaño, función, cantidad de axones, tipo de dendrita o si durante la sinapsis se liberan o no neurotransmisores. (Poza, 2021)

Las neuronas pueden clasificarse en base a distintos criterios.

A continuación, veremos una clasificación en función de su estructura, la función que desempeñan, su patrón de descarga, la acción que ejercen sobre otras neuronas y el tipo de neurotransmisores que producen. (Poza, 2021)

 

1. Por su estructura

• 1.1. Neuronas unipolares 
• 1.2. Neuronas bipolares
• 1.3. Neuronas pseudounipolares
• 1.4. Neuronas multipolares

2. Por su función

• 2.1. Neuronas sensoriales
• 2.2. Neuronas motoras
• 2.3. Interneuronas

3. Por acción sobre otras neuronas

• 3.1. Neuronas excitatorias 
• 3.2. Neuronas inhibidoras
• 3.3. Neuronas moduladoras

4. Por su patrón de descarga

• 4.1. Tónicas o de disparos regulares
• 4.2. Fásicas o “de estallido”
• 4.3. De disparos rápidos

5. Por la producción de neurotransmisores.

• 5.1. Neuronas colinérgicas
• 5.2. Neuronas glutamatérgicas
• 5.3. Neuronas GABAérgicas
• 5.4. Neuronas serotoninérgicas
• 5.5. Neuronas dopaminérgicas

 

Otros tipos de neuronas

6. Neuronas especulare.

7. Neuronas olfativas

Nota: video sobre la estructura de la clasificación de las células nerviosa tomado de (Cursos Med, 2018)

https://www.youtube.com/watch?v=uX-dkol8ua8 

Explicación de los tipos de células nerviosas

1. Por su estructura

Las neuronas pueden clasificarse según su estructura, esto es, según la forma, el tamaño o la longitud de sus dendritas. (Poza, 2021)

1.1. Neuronas unipolares: Este tipo de neuronas son las más comunes en los invertebrados, aunque pueden encontrarse también en la retina. (Poza, 2021)

Se caracterizan por tener una sola prolongación de doble sentido que sale desde el cuerpo celular y sirve como axón y dendrita a la vez. Suelen ser neuronas sensoriales aferentes. (Poza, 2021)

1.2. Neuronas bipolares: Estas células nerviosas poseen dos ramificaciones que parten del soma o cuerpo celular: una actúa como dendrita o canal de entrada, y la otra de axón o canal de salida. (Poza, 2021)

Son comunes en las vías sensoriales de la vista, el oído, el tacto y el gusto, así como en la función vestibular. (Poza, 2021)

1.3. Neuronas pseudounipolares: Estas neuronas se distinguen de las unipolares en que su axón se divide en dos ramificaciones, generalmente una de ellas va hacia la periferia y la otra hacia el sistema nervioso central.

Son importantes, por ejemplo, en el sentido del tacto. Son consideradas como una variante de las neuronas bipolares. (Poza, 2021)

1.4. Neuronas multipolares: La mayoría de las neuronas pertenecen a este grupo y se caracterizan por tener un solo axón, normalmente largo, y muchas dendritas.

Existen de dos clases: tipo Golgi I, con axones largos, típicos de las células piramidales de la corteza y las células de Purkinje del cerebelo; y tipo Golgi II, con axones cortos, propias de las células granulares. (Poza, 2021)

 

2. Por su función

Además de por su estructura, las neuronas pueden clasificarse en función del papel que desempeñan en el sistema nervioso y su función enviando o recibiendo información, o como enlace entre unas neuronas y otras. (Poza, 2021)

2.1. Neuronas sensoriales: Este tipo de neuronas aferentes se activan a través del input sensorial que proviene de los órganos sensoriales como la piel, los ojos, los oídos o la nariz.

Después envían proyecciones al sistema nervioso central para transmitir la información al cerebro o la médula espinal. (Poza, 2021)

2.2. Neuronas motoras: La tarea de estas neuronas consiste en emitir señales desde el cerebro y la médula espinal hasta los músculos. Son, por tanto, neuronas eferentes.

Pueden ser somáticas, las que se encargan de enviar información a los músculos esqueléticos para regular el movimiento; o bien viscerales, enviando información a los músculos lisos o ganglios del sistema nervioso central. (Poza, 2021)

2.3. Interneuronas: Este tipo de células nerviosas hacen de puente entre neuronas, pero nunca con receptores sensoriales o fibras musculares. Pueden presentar axones más cortos o más largos, según lo lejanas que se encuentren las neuronas entre sí. (Poza, 2021)

 

3. Por acción sobre otras neuronas

Las neuronas pueden influir sobre otras células liberando neurotransmisores y generando efectos de tipo excitatorio, inhibitorio o modulador.

3.1. Neuronas excitatorias: Este tipo de neuronas liberan una sustancia denominada glutamato y provocan en el receptor de la neurona que la recibe un incremento de la posibilidad de producir un potencial de acción (de ahí su poder excitatorio). (Poza, 2021)

3.2. Neuronas inhibidoras: Las neuronas inhibidoras liberan una sustancia llamada GABA, un neurotransmisor con efectos inhibitorios que produce una reducción en la tasa de descarga del potencial de acción de la neurona que lo capta. (Poza, 2021)

3.3. Neuronas moduladoras: Este tipo de neuronas no tienen un efecto directo, sino que modifican a largo plazo aspectos estructurales de otras células nerviosas. Suelen liberar neurotransmisores como dopamina, serotonina y acetilcolina. (Poza, 2021)

 

4. Por su patrón de descarga

También podemos clasificar las neuronas en función de sus rasgos electrofisiológicos y el patrón de descarga que generan.

4.1. Tónicas o de disparos regulares: Este tipo de neuronas están activas de forma constante y liberan potenciales de acción regularmente.

4.2. Fásicas o “de estallido”: Las neuronas fásicas o en estallido son células nerviosas que destacan por su activación explosiva y su patrón de descarga en ráfagas.

4.3. De disparos rápidos: Son un tipo de neuronas que se caracterizan por sus altas tasas de disparo; esto es, transmiten patrones de descarga con gran frecuencia.

Las neuronas del globo pálido, las células ganglionares de la retina o algunas interneuronas inhibitorias corticales son ejemplos de neuronas de disparos rápidos. (Poza, 2021)

 

5. Por la producción de neurotransmisores.

Otra forma de clasificar a las neuronas es atendiendo al tipo de neurotransmisores que liberan.

5.1. Neuronas colinérgicas: Estas neuronas liberan el neurotransmisora acetilcolina en la hendidura sináptica. Esta sustancia desempeña una función significativa en la memoria a corto plazo y el aprendizaje,

5.2. Neuronas glutamatérgicas: Estas células nerviosas liberan la sustancia glutamato, que, junto con el aspartato, representan los principales neurotransmisores excitatorios.

Cuando el flujo de sangre que llega al cerebro se reduce, el glutamato puede ser tóxico al provocar una sobreactivación en la sinapsis.

5.3. Neuronas GABAérgicas: Estas neuronas liberan GABA, el principal neurotransmisor inhibitorio.

5.4. Neuronas serotoninérgicas:Liberan serotonina o 5-HT y pueden actuar tanto como neuronas excitatorias como inhibitorias. Este neurotransmisor está relacionado con la modulación del estado de ánimo, la percepción o el apetito sexual.

5.5. Neuronas dopaminérgicas: Estas neuronas segregan dopamina, un neurotransmisor relacionado con el estado de ánimo, el sistema de recompensa y la conducta en general.

 

Otros tipos de neuronas

Aunque la mayoría de las neuronas pueden englobarse en una clasificación como la que hemos detallado anteriormente, no existe un acuerdo entre los científicos a la hora de determinar un número exacto de ellas, pero se calcula que podrían ser más de 200 tipos. (Poza, 2021)

6. Neuronas especulares

Estas neuronas se activan cuando se ejecuta una acción y al observar esa misma acción siendo ejecutada por otro individuo, generalmente de la misma especie. Desempeñan una función importante en las capacidades cognitivas ligadas a la vida social, la empatía o la imitación. (Poza, 2021)

7. Neuronas olfativas

En los vertebrados, los olores son inicialmente percibidos en el epitelio olfativo, que recubre la cavidad nasal y está repleto de millones de células o neuronas olfativas. (Poza, 2021)

Este tipo de neuronas son células ciliadas, es decir, están compuestas de diminutas prolongaciones de su membrana, las cuales permiten aumentar la superficie de contacto entre la célula nerviosa y el exterior. (Poza, 2021)

Se ha estudiado que las neuronas son una pieza fundamental del sistema nervioso, pero no todo se reduce a ellas. Junto con las neuronas, encontramos también a las células gliales o neuroglía.

Las células gliales forman parte de un sistema de soporte y cuidado esenciales para el buen funcionamiento del tejido del sistema nervioso. A diferencia de las neuronas, las células gliales no tienen axones, dendritas ni conductos nerviosos. Son más pequeñas que las neuronas y son aproximadamente tres veces más numerosas en el sistema nervioso. (Poza, 2021)

Figura 3.

Célula Gliales

Nota: imagen de una neurona con características especiales tomado de: (Poza, 2021)

Las células gliales se encuentran alrededor de las neuronas y desarrollan funciones esenciales como proporcionar soporte estructural y metabólico a las neuronas. También tienen relación con el desarrollo cerebral, ya que se ha visto que sirven de orientación a los axones en su camino hacia el establecimiento de conexiones a larga distancia. (Poza, 2021) 

Nota: video sobre la célula de la glía (Sinapsis EMP, 2016)

https://www.youtube.com/watch?v=yrF6wV33ySU

Características de funcionamiento de las células nerviosas.

Las neuronas son unas células que forman parte del sistema nervioso, siendo su unidad funcional básica. Estas células tienen como función principal recibir y transmitir información en forma de impulsos eléctricos a lo largo de un complejo entramado o red hecho de neuronas, que constituye el sistema nervioso, tanto el central (SNC), compuesto por la médula espinal y el encéfalo, como el periférico (SNP) constituido por los nervios. (Rubio, 2020)

 

Queda claro que, en base a esta definición, el sistema nervioso no podría funcionar sin las neuronas, junto con las células de la glía. Sin embargo, para comprender más cómo funcionan es necesario hacer una serie de apuntes con respecto su tipología, su estructura y su forma, dado que estas influyen directamente sobre su funcionamiento. (Rubio, 2020)

 

Las neuronas trabajan formando redes

Independientemente de lo saludable que esté una neurona, si esta está aislada de las demás no sirve para absolutamente nada. Para que estas células puedan desempeñar sus funciones es preciso que se conecten con las demás, trabajando juntas. Así, al conectarse entre ellas estas células se estimulan o inhiben, procesan la información entrante y contribuyen a que se emita una respuesta motora u hormonal. Estos circuitos neuronales pueden llegar a ser muy complejos aunque también los hay de bastantes simples, especialmente relacionados con los reflejos. (Rubio, 2020)

Al trabajar en equipo las neuronas pueden desempeñar tres funciones básicas, siendo estas el recibir señales nerviosas o información procedente de otras neuronas; integrar esas señales, con el objetivo de determinar si la información es importante o no; y comunicar las señales a las células diana, las cuales pueden ser músculos, glándulas u otras neuronas. (Rubio, 2020)

Para entender más a fondo estas tres funciones, vamos a describir un ejemplo, una situación en la que se implican los tres tipos de neuronas en base a su función: neuronas sensoriales, neuronas motoras e interneuronas.(Rubio, 2020)

Imaginémonos que estamos preparándonos un té, estando la tetera encima del fuego. Al verla estamos activando neuronas sensoriales, concretamente las que se encargan de la vista, transmitiendo información nerviosa captada en los conos y bastones de la retina hacia el cerebro. En el cerebro se procesará la información visual y nos seremos conscientes de que estamos viendo la tetera.(Rubio, 2020)

Como queremos servirnos un té nos disponemos a coger la tetera. Para poder mover el brazo es necesario que usemos nuestras neuronas motoras. Estas neuronas han recibido la señal procedente del encéfalo para que se activen los músculos del brazo, estirarlo y coger la tetera. Así pues, hacemos ese movimiento: estiramos el brazo y cogemos la tetera, cuyo mango es de metal.(Rubio, 2020)

Resulta que no habíamos apagado el fuego y que la tetera estaba muy caliente. Esta sensación es captada por los sensores térmicos de la piel al tocar el mango caliente. Esta información, captada por neuronas sensoriales, viaja rápidamente hacia la médula espinal que, por medio de una interneurona, envía la información a neuronas motoras sin necesidad de enviarla al cerebro. Se ordena mover rápidamente el brazo para evitar quemarnos. Aún así, parte de la información llega al encéfalo, que la interpreta en forma de dolor.(Rubio, 2020)

 

La sinapsis

Las conexiones neurona a neurona se forman normalmente sobre el axón y la dendrita de dos neuronas. El lugar de encuentro entre estas dos neuronas es lo que se conoce como sinapsis o espacio sináptico, dándose lugar la transmisión de la información de la primera neurona (presináptica) a la siguiente, siendo la neurona diana (postsináptica). (Rubio, 2020)

La transmisión de la información se hace por medio de unos mensajeros químicos, los neurotransmisores, habiéndolos de muchos tipos (p. ej., serotonina, dopamina, acetilcolina, GABA, endorfinas...).(Rubio, 2020)

Cuando un potencial de acción viaja por el axón de la célula presináptica y llega a su terminal, ésta neurona libera un neurotransmisor en el espacio sináptico el cual se une a los receptores de la membrana de la célula postsináptica y, así, se da la transmisión de la señal nerviosa. Esta señal puede ser excitatoria o inhibitoria y, dependiendo del tipo de neurotransmisor se desempeñará una función u otra, además de depender de qué camino siga el impulso nervioso, yendo hacia el centro nervioso o célula diana correspondiente. (Rubio, 2020)

Figura 4.

Ilustración sobre una sinapsis entre neuronas

Nota. Ilustración demostrativa de sinapsis entre neurona tomado de: (Anatomía del sistema nervioso y órganos de los sentidos, s.f.)

Tipos de sinapsis

1 Tipos de sinapsis acorde al proceder de la transferencia de los datos:

• 1.1 Sinapsis eléctrica
• 1.2 Sinapsis química

2 Tipos de sinapsis según el efecto postsináptico

• 2.1 Sinapsis inhibitoria
• 2.2 Sinapsis excitatoria

3 Tipos de sinapsis según la zona de contacto

• 3.1 Sinapsis axodendríticas
• 3.2 Axoaxónicas
• 3.3 Axosomáticas  (Tiposde.com, 2021)

Nota: video sobre una sinapsis neuronal tomado de (MultiChanel, 2017)

https://www.youtube.com/watch?v=AISlYSa6xmw

Formas en que se diferencian las células nerviosas.

 Diferenciación del linaje neuro-glial

La formación del sistema nervioso en vertebrados comienza durante el desarrollo embrionario con la neurulación, a partir de la formación de la placa neural. Las células neuroepiteliales originadas del ectodermo.

dan lugar a las células precursoras neurales multipotenciales (PNM), que constituyen las primeras células precursoras propiamente neurales y son capaces de autogenerarse y diferenciarse, dando lugar tanto a neuronas como a células gliales (McKay, 1997; Gage, 2000; Temple, 2003). Las PNM incluyen tanto precursores bipotenciales neuro-gliales, como neuroblastos y glioblastos indiferenciados (Sun, 2003). (AE1, 2010)

 

Figura 5.

Ilustración sobre la diferenciación entre los neurogliales.

Nota. Ilustración del proceso de diferenciación en neurogliales tomado de: (AE1, 2010)

 

Inducción de la diferenciación de PNM hacia células de fenotipo glial

Inducción de la diferenciación de PNM hacia células de fenotipo glial En relación con los procesos involucrados en la diferenciación celular en el SNC, la identificación y el conocimiento de los mecanismos que median la diferenciación de neuronas y células gliales, proveerá la información necesaria para guiar la neurogénesis y la gliogénesis, tanto durante el desarrollo embrionario como en el organismo adulto, así como para el tratamiento de padecimientos neurodegenerativos, como las enfermedades de Alzheimer, Parkinson, Huntington, la esclerosis múltiple e incluso el tratamiento de tumores, diabetes y embolias (McKay, 2004; Leker et al., 2004; Lindvall et al., 2004a; Lindvall et al., 2004b; Lindvall et al., 2004c).

 Figura 6

Diferenciación de PNM hacia células de fenotipo glial

Nota: Modelo experimental para la inducción de la diferenciación de PNM tomado de: (AE1, 2010)

PRESENTADO POR

NORELIS ENITH ACOSTA LEÓN 

EDWARD NEIRA ALVARADO 

LAURA CAMILA GALLEGO OROZCO 

DANIELA ALEXANDRA LÓPEZ ARBOLEDA 

WENDY JOHANA BOHÓRQUEZ GARCIA

Referencias

AE1, R. M. (2010). DIFERENCIACIÓN CELULAR EN EL SISTEMA NERVIOSO, EL. Revista Bioceiencias, 7,10,11,12. Obtenido de CELLULAR DIFFERENTIATION IN THE NERVOUS SYSTEM: THE: http://revistabiociencias.uan.edu.mx/index.php/BIOCIENCIAS/article/viewFile/15/13

Anatomia del sistema nervioso y organos de los sentidos. (s.f.). Obtenido de Sinapsis: https://sites.google.com/site/xmpanatomy/4-3-sinapsis-1

Arévalo, C. (24 de 03 de 2020). Estructura de una neurona típica y función(es) de sus partes (video). Colombia.

Cristian Arévalo. (24 de 03 de 2020). Estructura de una neurona típica y función(es) de sus partes (video). Youtube, Colombia. Obtenido de https://www.youtube.com/watch?v=drCJVIKgvqs

Cursos Med. (21 de 03 de 2018). CLASIFICACIÓN DE LAS NEURONAS (video). Obtenido de https://www.youtube.com/watch?v=uX-dkol8ua8

MultiChanel. (29 de 10 de 2017). SINAPSIS: Clasificación y funciones (video). Obtenido de https://www.youtube.com/watch?v=AISlYSa6xmw

Rubio, N. M. (2020). ¿Cómo funcionan las neuronas? Obtenido de ¿Cómo funcionan las neuronas?: https://psicologiaymente.com/neurociencias/como-funcionan-neuronas

Sinapsis EMP. (13 de 03 de 2016). Células de Glia (video). Obtenido de https://www.youtube.com/watch?v=yrF6wV33ySU

Tiposde.com. (2021). Tipos de sinapsis. Obtenido de Ciencias Naturales y Biologìa: https://www.tiposde.com/sinapsis.html

 González, C. H. (7 de 10 de 2020). La neurona y sus partes. Obtenido de La neurona y sus partes: https://www.neuromexico.org/2020/10/07/la-neurona-y-sus-partes/

Poza, U. A. (2021). Tipos de células nerviosas: definición, características y funciones. Obtenido de Tipos de células nerviosas: definición, características y funciones: https://azsalud.com/medicina/tipos-de-celulas-nerviosas

Visible Body. (2021). La historia de las neuronas: una mirada al interior de células que conducen corriente. Obtenido de La historia de las neuronas: una mirada al interior de células que conducen corriente: https://www.visiblebody.com/es/learn/nervous/neurons   

(Pinel, 2007) J. Pinel, J. P. (2007). Capítulo 3. Anatomía del sistema nervioso. En J. Pinel, J. P., Biopsicología. 6a ed., pp. 55-81. Pearson Educación. Recuperado de la base de datos e-Books 7-24 http://www.ebooks7-24.com.ibero.basesdedatosezproxy.com/?il=3822   

(LadyofHats, 2007) LadyfHats (Original en inglés). (2007) (Original en inglés). [image/svg.]. Recuperado de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Complete_neuron_cell_diagram_es.svg