Sinapsis: ¿sabes como se conectan tus neuronas?

Una neurona aislada no es «inteligente»

cerebroPara que su información sea relevante las neuronas deben conectarse entre sí formando circuitos que conforman el sistema nervioso.

Se calcula que un cerebro adulto tiene unos 100.000 millones de neuronas, cada una procesa su propia información que luego envía a otras de las que también recibe noticias.

Cada neurona puede conectarse hasta con otras 50.000. ¿Has hecho la multiplicación? Lo sé, impresiona…

Las neuronas se comunican a través de la sinapsis

La sinapsis es un espacio, el que hay entre una neurona y otra célula (neurona o no). Un lugar muy activo en el que continuamente suceden cosas. Físicamente es una separación, funcionalmente una conexión que transfiere la información de una célula a otra.

impulso nervioso
El impulso nervioso entra por las dendritas, se procesa en el soma y sale por el axón.

El primero que vio una sinapsis fue Ramón y Cajal cuando demostró que el tejido nervioso no era un entramado de redes sin solución de continuidad, sino que, como cualquier otro tejido, estaba formado por células: las neuronas, y distinguió sus partes: el cuerpo celular (soma) y las expansiones (axón y dendritas).

También postuló, correctamente, que las corrientes de información fluyen desde las ramificaciones dendríticas hacia el cuerpo de la neurona, donde se procesa la información, y de éste hacia el axón, para «saltar» a través de la sinapsis a otra célula.

El impulso nerviosopotencial membrana

Todas las células poseen una carga eléctrica. La concentración de sales de su interior (iones de sodio, potasio, calcio, cloro…) es distinta a la del medio en el que se encuentran y esta diferencia les confiere una carga eléctrica.

La membrana celular separa el interior del exterior de la célula, posbilita que las concentraciónes de sales sean distintas. Si se hace permeable las concentraciones tenderán a igualarse, los iones más abundantes a un lado pasarán como un torrente de agua hacia el otro lado. Como son iones tienen una carga eléctrica y por eso hablamos de corriente eléctrica.

La sinapsis es el lugar en el que se modula el impulso eléctrico

Las neuronas son células especializadas en transmitir electricidad y para ello modifican la permeabilidad de su membrana en el axón, permitiendo la entrada y salida de sales y con ello la transmisión del impulso eléctrico.

Para conseguir una mayor rapidez de propagación el axón está envuelto por una capa «aislante», la vaina de mielina, que facilita que la velocidad del impulso nervioso alcance los 120 m/s.

En el extremo del axón neuronal la vaina desaparece y el impulso eléctrico se encuentra con la sinapsis, una hendidura que debe salvar para pasar o no a la siguiente célula.

La estructura de la sinapsis

sinapsis neuronaEl axón neuronal pierde en su extremo la mielina que lo recubre y adopta una forma de bulbo para aumentar el área de transmisión con la membrana de la siguiente célula (la mayoría de veces una dendrita de otra neurona). Es aquí donde tiene lugar la sinapsis por transmisión química. Uno de los mecanismos de transporte celular más complejos.

Al llegar el impulso eléctrico al final del axón, estimula la liberación a la hendidura sináptica de las sustancias químicas elaboradas en el interior de la neurona, llamadas neurotransmisores, que son las que contienen la «información» que transmite la neurona. Existen diferentes tipos de neurotransmisores y cada neurona está especializada en sintetizar un determinado tipo.

Los neurotransmisores serán reconocidos por unas estructuras presentes en la membrana de la célula con la que está contactando, los receptores y actuarán con un mecanismo del tipo llave-cerradura. La apertura de los receptores transmite la información que llevaba la célula anterior y desencadena una serie de procesos basados en dicha información.

Una sinapsis está compuesta por:

  • axón términal de la neurona presináptica que a su vez contiene las vesículas con neurotransmisores
  • hendidura o espacio sináptico
  • receptores de membrana de la célula postsináptica
  • además hay otras células, la glía, que  entre otras funciones aportan energía y ayudan a retirar los neurotransmisores usados.

La investigación en sinapsis

La sinapsis es un lugar fascinante en continua actividad y esencial para el buen funcionamiento del sistema nervioso. He intentado explicaros su estructura y funcionamiento de forma esquemática, pero como bien imagináis es mucho más compleja.

Su estudio es fundamental para conocer mejor el funcionamiento del sistema nervioso y el mecanismo de las enfermedades neurológicas. Este conocimiento permite diseñar mejores fármacos para tratarlas.

Recientemente un grupo de investigación de la Universidad de Goöttingen en Alemania, liderado por el Profesor Silvio O. Rizzoli, ha conseguido realizar por primera vez un modelo en 3D de una sinapsis que muestra con precisión el número, localización y tamaño de los cientos de miles de proteínas que la componen. Con este modelo se podrá observar y estudiar los diferentes fenómenos que suceden en la sinapsis.

Os invito a maravillaros con el siguiente vídeo [2min:36s]

¿Qué os ha parecido? ¿no os parece impresionante la delicadeza y precisión de nuestras células? Espero vuestros comentarios.

↬ 2014 © mj mas
_________________________<sobre esta información>

Relacionados:

Bibliografía:

  • Richard S. Snell. Neurobiología de la Neurona y de la Neuroglia en Neuroanatomía clínica. Editorial Panamericana (5ª ed.) 2011.

Gráfico de la sinapsis y de potencial de acción: ©mj mas.

Vídeo: Compsition of isolated synaptic boutons reveals the amounts of vesicle trafficking proteins en Science Magazine.

55 Comentarios

  1. ¡Fantástico María José! Con claridad y rigor. Este es un tema del que mucho se habla desde la etapa pre-universitaria. Siempre llama la atención. Y más con los cálculos, imágenes y conocimientos que nos has proporcionado.

    Saludos electrónicos 😉
    Jesús

    1. Muchas gracias Jesús. Tus comentarios son siempre un incentivo para mí.
      La verdad es que la sinapsis, junto con la replicación de ADN, tienen bastante culpa en mi vocación hacia la Medicina y la neurología. Son temas que despiertan vocaciones.
      ¡Ojalá! inspire a algún estudiante.

      Un abrazo virtual 🙂

  2. Cuando hay un derrame cerebral y la lesión que queda es esta conexión. ¿Es verdad que se habilitan otras neuronas para hacer estre trabajo?. Es el caso de mi marido, hace 10 meses sufrió un ictus, y aún no habla, dicen que tiene la imagen y el nombre pero falta la conexión entre ellos, ¿Es esto?…gracias.

    1. Hola Aurora, siento saber que tu marido sufrió un derrame.
      Un derrame cerebral es un término popular que significa que las neuronas han dejado de recibir oxígeno porque no les llega sangre, generalmente significa que ha habido un sangrado, pero a veces también se usa para indicar que alguna arteria se ha obstruido.
      Cuando las neuronas no reciben oxígeno mueren y se pierden las conexiones que tienen con otras neuronas. Esto hace que las funciones que tenían esas neuronas muertas dejen de estar bien.
      En algunos casos otras neuronas sanas pueden conectarse a los circuitos dañados y suplir la función de las que han desaparecido, pero no siempre es así.
      Convendría que plantearas estas preocupaciones al médico de tu marido para que pueda aclararte mejor las dudas.
      Un saludo.

  3. Lo has explicado muy bien , a los que como yo llevamos mas de 40 años , con la neurologia como tema preferido , de la labor medica diaria, nos parece una forma de exponer para que cualquier persona medianamente culta pueda saber algo de la citada neurología y de su organo mas complejo. Gracias.

    1. Sí, me gusta mucho esta explicación y me ayuda a comprender más de la sinapsis porque yo tengo una niña autista y me quiero informar más cada día sobre estos temas. Gracias.

    1. El tiempo que tarda en pasar la señal sináptica de una neurona a otra es muy variable y depende de la longitud y grosor de los axones, de su mielinización y de los imputs inhibitorios que reciba de otras neuronas.

  4. Hola María José, me ha parecido muy interesante este artículo sobre la sinapsis. Creo que para estudiantes es ameno y divertido. Me ha ayudado mucho para hacer un trabajo sobre el tejido nervioso.
    ¡Muchas gracias!

  5. Buenas noches , soy el sr. Mario, gracias por la información mi profesión no tiene ninguna relación con la medicina, pero me gustaría saber si hay alguna forma , ejercicio o manera de provocar esta comunicación más rápida o efectiva entre neuronas .

    1. Las conexiones se hacen más eficaces repitiendo la tarea que sustentan.
      Para un músico, un deportista, un escritor, cuanto más práctica en la tarea que realiza, más efectiva será la conexión entre las neuronas que permiten realizarla.

  6. Muy interesante. La video es impresionante.
    Como nutricionista, busco información sobre la influencia de tu alimentación sobre los neurotransmisores y sobre las sinapsis. Alguna pista?

    1. Hola Gregorio,
      efectivamente, cuando alguna enfermedad daña la capa de mielina se enlentece el impulso nervioso. Las causas son múltiples: traumatismos, infecciones, autoinmunes…

    1. Estimado Hernán, muchas gracias por confiarme sus preocupaciones sobre su salud.
      Por motivos legales y éticos, en este blog no respondo a preguntas sobre cuestiones de salud concretas.
      Le ofrezco la posibilidad de hacer esta misma consulta de forma presencial llamado al 977 22 69 00 o si lo prefiere mediante telemedicina a través de la plataforma Top Doctors, en este enlace encontrará cómo hacerlo: https://www.topdoctors.es/doctor/maria-jose-mas-salguero

      Por razones de confidencialidad el comentario ha sido borrado parcialmente.
      Gracias por entenderlo.

  7. Virginia Valdez López

    Hola. Soy maestra de matemáticas y física y trabajo con adolescentes del nivel de secundaria. Esta información me pareció fascinante y tengo toda la intención de mostrársela a mis alumnos. Muchas gracias,

    1. Hola, Virginia, me alegro mucho de que sea de tu interés, un orgullo que vayas a utilizarlo como fuente informativa para tus alumnos.
      Muchas gracias.

    1. Por supuesto, Alex.
      Las ondas cerebrales son el resultado de la sincronización de miles de sinapsis, entonces se pueden registrar en el EEG.
      Saludos cordiales.

  8. María José,
    Acabo de encontrarme con tu blog y me encantó . por eso quería preguntarte donde está y cuando aparece el calcio en la sinapsis y cual es su rol . seguiré leyendo las otras entradas … muchas gracias

    1. El calcio es muy importante en la sinapsis, participa en mecanismos de liberación de vesículas, en mecanismos postsinápticos…
      Este blog no pretende ser tan técnico, te invito a buscar libros de biología o de fisiología médica donde encontrarás toda esa información que necesitas.
      Gracias por tu interés y por tus amables palabras.

  9. Excelente material técnico; aunque metodológicamente un video comentado en el idioma que se presenta es mucho más respetuoso y ameno… Nos pasa a los muy técnicos, por eso la didáctica es importante, en el material de conferencia. Mi idea es: no solo la neurona es importante y representativo, lo fundamental es hacer la conexión… hablar el «mismo idioma», entre otros.

  10. buenas noches.tengo un caso muy raro para mi,mi hijo de cuando cumplió 2 años de edad un día muy normal para nosotros mi hijo estaba muy llorón lo senté en su silla y al voltear mi hijo estaba convulsionando jamas había pasado por esto me asuste mucho lo lleve al medico en urgencias al llegar el dr lo atendió y me dijo que era normal que los niños de esa edad convulsionaran si tenían fiebre, pero este no era mi caso,el niño no tenia fiebre pues este dr le envió a casa con un antibiótico pero como mama algo me decía que estaba mal en mi hijo ,estaba atontado,me regrese al medico pero esta ves al hospital del niño entre a urgencia le explique ala dr lo que paso me decía que si estaba segura de lo que decía,llore u suplique que hicieran una placa ami hijo tal ves se callo y no me di cuenta pues podía haber pasado,la dra envió hacer una placa en su cabeza salio normal luego envió a realizar una resonancia salio perfecta pues decidieron dejarlo ese noche en el hospital para observarlo ya que no había nada extraño en mi hijo solo una mama preocupada que no sabia de medicina al día siguiente pasan revista y mi hijo durmió muy bien esta perfecto le dan el alta en lo que me decido a vestirle mi hijo me dijo que quería comer al darle puré mi hijo me miro y su cabeza se callo como cuando las gallinas tienen sueño, mi esposo me dijo tal ves este asueñado dije noooo eso no es normal luego mi hijo me miro con con cara de susto y comenzó mi pesadilla el niño convulsiono una ves mas las dras lo vieron y decidieron dejarlo en el hospital luego sus convulsiones se hacían mas a menudo le colocaron oxigeno le realizaron todo tipo de exámenes le colocaron antibiótico una ves mas le realizaron una resonancia le hicieron un electroencefalograma y todo salio normal no había nada en el niño,le enviaron a tomar ácido balproico y dejo de convulsionar paso 15 días en el hospital le realizaron un segundo electroencefalograma y salio normal.de hay lo enviaron a visitar e neurólogo cada mes luego cada tres mese se le hacia el electro dejo de tomar el ácido balproico le dieron el alta con el neurólogo ya que sus neuronas estaban normales no había nada en el niño ,nunca me dieron una explicación como tal no se porque le paso esto ami hijo ya hoy dia tiene 5 años pronto cumplirá 6años es un niño súper activo muy inteligente pero mi vida cambio no duermo y siempre estoy a la expectativa con el porque nunca he sabido que paso en su cabeza.

  11. Hola Maria Jose,
    Todos los comentarios que estás recibiendo son fascinantes y no me extraña!
    El mío no podía ser menos…
    GRACIAS por este trabajo tan maravilloso que has realizado.
    Me encantaría seguir leyendo muchos mas porque da una visión muy clara y estructural acerca del fascinante mundo del SNC.
    Estoy realizando un TFG sobre esto y tu articulo me ha ayudado muchísimo para expresar lo que quería decir y también me ha aclarado muchas dudas.

    1. ¡Vaya, Cathy Rodríguez, siento que no te haya gustado!
      Aunque quizá si argumentaras tu opinión con algo más que malas palabras me ayudaría a mejorar ya ofrecer material de mejor calidad.
      Saludos.

Si comentas, todos aprendemos. ¡Gracias!

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