Neurociencia: los tipos y la función de las células del sistema nervioso central
El sistema nervioso consiste en el sistema nervioso central (el cerebro y la médula espinal), el sistema nervioso periférico (las neuronas sensoriales y motoras), y el sistema nervioso autónomo (que regula los procesos corporales tales como la digestión y la frecuencia cardíaca).
Todas las divisiones del sistema nervioso se basan universalmente sobre las funciones de las neuronas, las células especializadas que procesan la información. Las neuronas generan impulsos nerviosos que causan la liberación de productos químicos en espacios especializados llamados sinapsis que permiten diferentes neuronas se comuniquen entre sí. El correcto funcionamiento de las neuronas depende de las células gliales especializadas. Todos los sistemas nerviosos en todas las especies animales tienen siete tipos básicos de células funcionales:
Neuronas sensoriales: Estas neuronas dicen al resto del cerebro sobre el ambiente externo e interno.
Motor (y otros de salida), las neuronas: Las neuronas motoras contraer los músculos y mediar en el comportamiento, y otras neuronas de salida estimulan las glándulas y órganos.
las neuronas de comunicación: neuronas transmiten señales de comunicación desde un área del cerebro a otra.
las neuronas de cálculo: La gran mayoría de las neuronas de vertebrados son neuronas de cálculo. las neuronas de cálculo extraer y procesar la información que viene de los sentidos, comparar esa información con lo que está en la memoria, y utilizar la información para planificar y ejecutar comportamiento. Cada uno de los varios cientos de regiones del cerebro contiene aproximadamente varias decenas de tipos distintos de neuronas computacionales que median la función de esa área del cerebro.
La mielina: Muchos axones están ensheathed por procesos de células gliales que proporcionan un aislamiento adicional. Este aislamiento se compone de oligodendrocitos que forman la mielina, dando lugar a axones mielinizados. Los huecos entre las envolturas de mielina se denominan nodos de Ranvier. Aquí es donde el potencial de acción (impulso nervioso eléctrico) se repite, lo que permite que la señal para mantener su fuerza a través de largas distancias. axones mielinizados tienen velocidades de conducción rápidos en el que los potenciales de acción viajan a varios cientos de metros por segundo. Muchos pequeños axones en el sistema nervioso son amielínicas y conducen los potenciales de acción más lentamente.
Los astrocitos: Los astrocitos son células en forma de estrella que proporcionan soporte metabólico a las neuronas, así como forman la barrera hematoencefálica. Los astrocitos contribuyen significativamente a la función sináptica mediante el mantenimiento de la concentración adecuada de los productos químicos en la sinapsis y también se conocen para liberar gliotransmisores que pueden regular la transmisión sináptica. La capacidad de los astrocitos de integrar la actividad sináptica y su estrecha ubicación física de las sinapsis ha dado lugar al término sinapsis tripartita. La sinapsis tripartito se refiere a tres entidades: La terminal neuronal presináptica, la neuronal terminales post-sináptica, y el proceso adyacente de un astrocito.
microglia: Estas células son las únicas células inmunes residentes en el cerebro. Actúan como una primera línea de defensa inmune en el cerebro. La microglía son carroñeros, eliminando las células muertas y agentes infecciosos por un proceso llamado fagocitosis. Aunque microglia pueden ser activados en estados de enfermedad para liberar los productos químicos nocivos que dañan las neuronas, microglía se han demostrado proporcionar soporte trófico para las neuronas. Estudios más recientes han demostrado que la microglia podan las sinapsis innecesarias durante el desarrollo, que se requiere para la correcta maduración del sistema nervioso central.
Hay obvias diferencias estructurales entre las neuronas y la mayoría de las otras células. Aunque la mayoría de las células no neuronales se asemejan esferoides aplastadas, las neuronas tienen típicamente un “árbol dendrítico” de ramas (o procesos) que surgen del cuerpo celular (o soma), además de un único proceso llamado un axón que también emana del cuerpo de la célula, pero se ejecuta para grandes distancias (a veces incluso hasta varios pies) antes de que se ramifica. Mientras que las dendritas reciben entradas sinápticas de otras células, el axón envía la salida de la célula a otras células.
Lo que realmente distingue el sistema nervioso de cualquier otro grupo funcional es la complejidad de las interconexiones neuronales llamadas sinapsis. El cerebro humano tiene del orden de 100 mil millones de neuronas, cada una con un conjunto único de hasta 10.000 entradas sinápticas, dando un total de alrededor de mil billones de sinapsis - un número aún mayor que la deuda nacional en EE.UU. centavos! El número de posibles estados distintos de este sistema es prácticamente incontable.