Dr Santiago Ramón y Cajal
El sistema nervioso está constituido por dos tipos de células: neuronas y glia. Ambos tipos de células interactúan para garantizar la función del sistema nervioso: la comunicación del individuo con el mundo.
El funcionamiento del sistema nervioso depende de la capacidad dela neurona para generar señales eléctricas (potenciales de acción), con las que se codifica la información que recibimos del medio ambiente y codificamos la información que producimos como respuestas.
Neuronas y teoría celular
Estructura y función del sistema nervioso no están completamente entendidos en este momento y es una tarea y un desafío para la neurociencia. Esta disciplina es relativamente nueva, ya que desde hace apenas dos siglos los investigadores empezaron a desentrañar la estructura macroscópica y microscópica del sistema nervioso, así como sus funciones.
A finales del siglo XIX, no se conocía claramente la estructura del sistema nervioso, debido a las limitaciones que presentaban los microscopios y las técnicas histológicas existentes en ese momento. Para esta época se planteaba que el sistema nervioso era una especie de red de tejido vivo, y que las neuronas se encargaban de darle soporte y alimentación a dicha red; esta propuesta se denominó teoría reticular.
Fue un médico español, el Dr Santiago Ramón y Cajal, quien a finales del siglo XIX aportó un valioso trabajo de histología para demostrar que el sistema nervioso esta constituido por una unidad estructural fundamental: la neurona.
Surge a partir de aquí la teoría neuronal, la cual es la base de la neurociencia moderna. La neurona es el centro de la investigación desde ese momento y se identifica su estructura básica: un cuerpo celular o soma, extensiones del soma denominadas dendritas y una prolongación principal denominada axón.
Neuronas, dendritas y sinapsis
La neurona establece contactos con otras neuronas a través de las dendritas y el axón. El contacto entre una y otra neurona se denomina sinapsis. Se han descrito dos tipos de sinapsis: la sinapsis química en donde no hay contacto directo entre neuronas y la información fluye gracias a moléculas mensajeras denominadas neurotransmisores y las sinapsis eléctricas en las que hay contacto directo entre neuronas gracias a canales denominados conexinas.
La transmisión de la información codificada, la señal eléctrica, es unidireccional y va de las dendritas que reciben la señal eléctrica (unidad receptora) procedente de otras neuronas, hacia el soma (decodificador) que procesa dichas señales y la envía a su axón, el cual conduce la señal a su terminal (unidad emisora), en donde la señal pasa a las dendritas de la siguiente neurona.
Lo que descubrió el Dr Ramón y Cajal es que en etapas embrionarias cuando las neuronas empiezan a desarrollarse, no hay todavía contactos sinápticos o estos son escasos y al avanzar el desarrollo los contactos aumentan y son tan numerosos y estrechos que es muy difícil establecer límites entre una neurona y otra. Es decir para que el sistema nervioso funcione en forma adecuada se necesitan neuronas y sinapsis, con lo que se van a establecer circuitos neuronales con funciones específicas, en áreas particulares del sistema nervioso: aparecen entonces la corteza visual, la corteza motora, la corteza sensorial y la corteza auditiva entre otras.
Las sinapsis son entonces un elemento clave en la función del sistema nervioso; son puntos de contacto entre neuronas altamente dinámicos, que aparecen y desaparecen de acuerdo a la actividad de una neurona y del circuito a que pertenece en particular.
Existen cerca de 100 mil millones de neuronas y cada neurona tiene cerca de mil contactos sinápticos. Esto quiere decir que existen cerca de cien billones de sinapsis en el sistema nervioso. El mayor crecimiento del sistema nervioso se presenta en los primeros años de vida, cuando el número de neuronas y de sinapsis aumenta. Estos dos procesos van paralelos y tienen un alto consumo energético: se requiere de glucosa, lípidos, proteínas, vitaminas y algunos minerales como el zinc, el cobre y el magnesio. Además el desarrollo del sistema nervioso depende de factores genéticos y es sensible a factores ambientales: nutrición, estado de salud, entorno familiar, educación y ambiente son, entonces, aspectos fundamentales.
Desnutrición, infecciones neurológicas virales, bacterianas y micóticas, contaminación ambiental, trauma físico y psicológico pueden alterar la formación de sinapsis. Todo esto implica que el sistema nervioso es un sistema altamente vulnerable. Aquí es cuando se tiene una primera aproximación a la relación entre neurona y educación. La educación es un factor fundamental en el desarrollo de las sinapsis y en general del sistema nervioso; existen áreas cerebrales encargadas del lenguaje, de la abstracción matemática, de la abstracción espacial, de la creatividad, de la música.
Estas áreas tienen el potencial para desarrollarse pero necesitan del estimulo adecuado, de lo contrario esa potencialidad quedara sin explotar. Se requiere de un estimulo óptimo, en una correcta dosis y en el momento oportuno. El estimulo óptimo proviene del entorno: familia, maestros, medios de comunicación y el momento oportuno es amplio, empieza desde el nacimiento y debe continuarse durante toda la vida para mantener la conectividad neuronal, de lo contrario se pierde.
Neuronas y plasticidad cerebral
A esta posibilidad de moldear la estructura y función se le denomina plasticidad cerebral. Esta plasticidad está alterada en enfermedades tan diversas como el autismo, la enfermedad de Parkinson, la depresión, la esquizofrenia, la enfermedad de Alzheimer, entre muchas otras. En estos ejemplos la estructura y/o la función de la sinapsis está alterada. Esta alteración afecta la función ultima del sistema nervioso, permitir la interacción del individuo con el mundo.