Psicologia

Impulso Nervioso •

1. Primeros estudios sobre el impulso nervioso

Los primeros investigadores que estudiaron el impulso nervioso supusieron que era una corriente eléctrica que se transmitía mediante el axón, así como los electrones fluyen a lo largo de un cable. Estudios posteriores demostraron que el axón no cumplía con los requisitos de un buen conductor eléctrico y que, a diferencia de los impulsos eléctricos, el impulso nervioso mantenía siempre la misma intensidad y viajaba a menor velocidad. Con estos antecedentes, los fisiólogos ingleses Alan Hodgkin y Andrew Huxley se propusieron vislumbrar de qué manera se transmitía el mensaje nervioso a lo largo de las células especializadas y fueron quienes encontraron la respuesta. Ellos trabajaron con axones “gigantes” de calamar (Loligo pealei o Loligo forbesi), que alcanzan diámetros de 1 mm, muy grandes comparadas con los axones de 10 a 20 µm característicos de los mamíferos, lo que les permitió observar y manipular los axones.

2. Potencial de membrana

Como has aprendido en años anteriores, todas las células mantienen en su medio interno condiciones diferentes al medio extracelular. Una importante diferencia se relaciona con la carga eléctrica a ambos lados de la membrana plasmática. Al ser diferentes se dice que la neurona está polarizada eléctricamente. A este fenómeno se le denomina potencial de membrana y se caracteriza porque el medio extracelular posee carga positiva, en comparación con el medio intracelular, que tiene carga negativa.

Una de las características de la neurona es que la diferencia de potencial intracelular y extracelular se puede modificar a gran velocidad cuando recibe un estímulo apropiado, lo que genera el impulso nervioso.

2.1 Potencial de reposo

El potencial de reposo es la diferencia de carga que existe dentro y fuera del axón cuando la neurona no está expuesta a ningún estímulo. Hodgkin y Huxley, trabajando con axones gigantes de calamar, midieron esta diferencia de carga. Al poner un microelectrodo dentro y otro fuera del axón, se generó un voltaje de -70 mV, es decir, una diferencia de 70 mV de carga negativa en el axoplasma con relación al medio extracelular.

Esta diferencia de potencial se mantiene constante siempre y cuando no exista un estímulo que altere las concentraciones iónicas de los diferentes medios, lo que generaría una diferencia en los voltajes; es por eso que recibe el nombre de potencial de reposo, que en las neuronas se mantiene entre los -40 y -90 mV, siendo -70 mV el valor más común. La estructura proteica que mantiene esta diferencia es la bomba Na+/K+ ATPasa.

2.2 Potencial de acción

El potencial de acción es el cambio brusco de la polaridad de la membrana que genera el quiebre del potencial de reposo. En este proceso, que dura tan solo un milisegundo, se invierten las cargas polares del medio intracelular y extracelular: el medio intracelularqueda cargado positivamente y el extracelular con carga negativa. Luego, se restauran las cargas logrando nuevamente el potencial de reposo.

A. ¿Cuál es el objetivo del potencial de acción?

Estos cambios de carga a lo largo del axón son como una reacción en cadena. Tal como una fila de fichas de dominó cae si empujas la primera pieza, el potencial de acción se propaga, originando elimpulso nervioso, el cual viaja por todo el axón, despolarizando la membrana. Así será capaz de estimular a la próxima neurona u órgano efector, transmitiendo el mensaje de un punto a otro.

B. ¿Cómo se genera el potencial de acción?

Cuando la neurona capta un estímulo mediante sus receptores sensitivos, se produce la despolarización inicial de la membrana en el sitio receptivo de la neurona, lo que se denominapotencial de receptor. Si el estímulo genera una despolarización débil, esta no se transmite a lo largo del axón y no se desencadena el impulso nervioso. Si el estímulo despolariza la membrana hasta alcanzar el umbral mínimo, se desencadena el impulso nervioso a lo largo del axón.

C. ¿Cuáles son las etapas del potencial de acción?

Intensidad, velocidad y conducción del impulso nervioso

A. Intensidad

La intensidad de la sensación depende de la frecuencia de los potenciales generados en un tiempo determinado. Es así como entre el roce con una pluma y el pinchazo de una aguja, la diferencia será el número de impulsos generados en un tiempo determinado, dependiendo del tipo de neurona sensorial que se active.

B. Velocidad

La velocidad de propagación de un potencial de acción no depende de la intensidad del estímulo, sino de otros factores, como el diámetro del axón, temperatura y presencia de vaina de mielina.

• Diámetro del axón: A mayor diámetro, mayor velocidad. Por ejemplo, en aquellos axones que no poseen vainas de mielina, la velocidad de conducción del impulso es proporcional a la raíz cuadrada de su diámetro. Es decir, el impulso se conduce más rápidamente en un axón de mayor diámetro. Este cambio de velocidad se explica porque en cada impulso se despolariza una mayor superficie de membrana plasmática.

• Temperatura: A mayor temperatura, mayor velocidad.

• Presencia de vaina de mielina: la mielina es una sustancia lipoproteica que recubre, rodeando con varias capas, ciertas zonas del axón.Las zonas que quedan sin vaina se llaman nodos de Ranvier.

Para comprender cómo influye la presencia de vaina de mielina

3. Sinapsis

Para que el impulso nervioso pueda propagarse es fundamental que exista comunicación entre los componentes del sistema nervioso. Este proceso de comunicación recibe el nombre de sinapsis y corresponde a la transmisión de las señales eléctricas de una neurona a otra o a algún tejido receptor, tales como músculos o glándulas.

La transmisión clásica se realiza entre los botones sinápticos de la neurona que transmite el impulso (neurona presináptica) y las dendritas, soma o axón de la neurona que recibe la señal (postsináptica).

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