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Neurona: Anatomía y Comunicación

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  • 1. Neurona: Anatomía y ComunicaciónCarlos J. López Melerocarlos.lopez6@upr.edu
  • 2. Neurona ¿Qué es una neurona?● Las neuronas son células especializadas que se encuentran en el Sistema Nervioso.● Encargadas de recibir, conducir, interpretar y transmitir señales electroquímicas.● Existen más de 200 tipos de neuronas.● Entre ellas se encuentran: pseudounipolar (piel), bipolar (ganglio vestibular, retina, membrana nasal), piramidal (neocorteza), asociativa del tálamo y motora purkinje (cerebelo).
  • 3. Anatomía● Cuerpo celular: también llamado soma neuronal● Membrana celular: semipermeable; rodea la neurona● Dendritas: reciben la mayoría de los contactos sinápticos de otras neuronas● Cono axónico: conecta el axón y el cuerpo celular● Axón● Mielina: aislamiento graso● Nódulos de Ranvier: puntos de unión entre segmentos de mielina● Botones terminales: liberan los neurotransmisores● Sinapsis: puntos de contactos entre neuronas adyacentes
  • 4. Anatomía
  • 5. Anatomía● Reticulo endoplásmico● Mitocondrias● Nucleo● Ribosomas● Lisosomas● Aparato de Golgi● Vesículas sinápticas● Neurotransmisores
  • 6. Anatomía
  • 7. Comunicación eléctrica● Potencial de membrana: Diferencia de carga eléctrica entre el interior y exterior de la neurona.● Potencial de reposo: -70mV. Se dice que la neurona esta polarizada, ya que el interior de la neurona tiene más carga negativa que el exterior.● Esto se debe a la presencia de iones: Sodio (Na+), Potasio (K+) y Cloro (Cl-).
  • 8. Comunicación eléctrica● Estos iones se mueven hacia dentro y fuera de la neurona, ya sea por gradientes de concentración o por presión electrostática.● En estado de reposo, los iones de potasio y cloro pasan fácilmente por la membrana neuronal, mientas que los de sodio la atraviesan con dificultad.● Esta propiedad de permeabilidad, en parte, es responsable de la distribución desigual de los iones.
  • 9. Comunicación eléctrica● Bomba sodio-potasio: activo, consume energía. Intercambia tres iones de sodio del interior de la neurona por dos iones de potasio del exterior.
  • 10. Comunicación eléctrica
  • 11. Comunicación eléctrica● Umbral de exitación: -65mV● Potencial de acción: Inversión momentánea masiva del potencial de membrana, de -70mV a +50mV. Son respuestas de «todo o nada».● Integración: Sumar o combinar señales individuales en una señal integral.
  • 12. Comunicación eléctrica ¿Cómo se producen los potenciales de acción?● Cuando el potencial de membrana se reduce hasta el umbral de exitación, los canales iónicos de sodio se abren, dejandolos entrar bruscamente a la neurona.● El potencial de membrana cambia de -70mV a +50mV.● Los iones de potasio son expulsados del interior de la neurona.
  • 13. Comunicación eléctrica● Luego de un milisegundo, comienza la repolarización.● Los canales de potasio se van cerrando poco a poco.● Por ese cierre gradual, la neurona esta hiperpolarizada por un breve lapso de tiempo.
  • 14. Comunicación química● Sinapsis axodendrítica: Sinapsis entre los botones terminales del axón y las dendritas.● Sinapsis axosomáticas: Sinapsis entre los botones terminales del axón y los somas.● Membrana presináptica: Se encuentra antes de la sinapsis (botones terminales del axón); es más delgada; emisora; contiene las vesículas con los neurotransmisores.● Membrana postsináptica: Se encuentra luego de la sinapsis (dendritas, soma, axón); receptora, más gruesa● Exocitosis: Proceso de liberación de neurotransmisores.
  • 15. Comunicación química● Las membranas sinápticas son ricas en canales de calcio (Ca+).● Cuando el potencial de acción estimula estas membranas, provocan que los canales se abran y entren los iones de calcio.● Por consecuencia, las vesículas sinápticas se fusionan con la membrana presináptica y vacían su contenido a la sinapsis.
  • 16. Comunicación química
  • 17. Comunicación química● Luego de esto, los neurotransmisores liberados viajan por la sinapsis hasta llegar a los receptores de la membrana postsináptica.● Los neurotransmisores, al ligarse a los receptores que le corresponden, abren los canales para que entren iones con carga positiva a la neurona.● Esto activa una nueva onda de depolarización, que continua su impulso si es lo suficientemente fuerte.
  • 18. Comunicación química● Cada receptor es una proteína que contiene puntos de unión para determinados neurotransmisores.● Receptores ionotrópicos: Asociados a canales iónicos. Cuando un neurotransmisor se liga a uno de estos receptores, el canal iónico se abre o cierra de inmediato.
  • 19. Comunicación química● Receptores metabotrópicos: Están acoplados a proteínas señal y a proteínas G. Cuando un neurotransmisor de acopla a uno de estos receptores, puede ocurrir una de dos cosas: – Una subunidad de la proteína G se desprende y se une a un canal iónico cercano dentro de la membrana postsináptica – Puede desencadenar la síntesis de un segundo mensajero.● Autorreceptores: Receptores metabotrópicos que se ligan a las moléculas neurotransmisoras de su propia neurona y se localizan en la membrana presináptica. Su función es la de controlar la cantidad de neurotransmisores hay en la sinapsis.
  • 20. Comunicación química● Recaptación: Los neurotransmisores regresan inmediatamente a los botones sinápticos luego de su liberación.● Inactivación enzimática: Algunos neurotransmisores son degradados o descompuestos por enzimas.
  • 21. Neurotransmisores Aminoácidos● Glutamato: Efectos excitatorios, elevando el umbral de excitación. Se encuentra en todo el cerebro.● Aspartato● Glicina: Inhibitorio (acciones motoras).● Ácido gamma-aminobutírico (GABA): Inhibitorio. Se encuentra en todo el cerebro y medula espinal.
  • 22. Neurotransmisores Monoaminas● Catecolaminas ● Dopamina: – Ruta mesolímbica: Inhibitoria y excitatoria. Asociada con placer, euforia. – Ruta mesocortical: Falta de fluidez verbal, problemas de aprendizaje, atención y juicio social. – Ruta mesoestriada: Regulación de funciones motoras. ● Noradrenalina: – Arousal, humor, hormonas, fluido sanguíneo, conducta motora, atención, ansiedad, y procesamiento de info.
  • 23. Neurotransmisores● Indolamina ● Serotonina: – Inhibidor. Se relaciona con el estado de ánimo, el dormir, produce relajación o sedación, deseo de comer y regulación del dolor.● Acetilcolina: – Uniones neuromusculares, principalmente excitatorio. – Inhibitorio en: nervio vago y músculo cardiaco. – Arousal, ciclo del sueño, sistema reticular e hipocampo.
  • 24. Neurotransmisores● Gases solubles: – Se producen en el citoplasma neuronal: Son liposolubles. – Una vez que se encuentran en otra célula, activan un segundo mensajero. – Ej. Monóxido de nitrógeno, monóxido de carbono.● Neuropéptidos: – Endorfinas: Activan sistemas neurales que producen analgesia (supresión del dolor) y sistemas neuronales que median la sensación del placer.
  • 25. Neurotransmisores
  • 26. Referencias● Pinel, J. P. (2007). Conducción neural y transmisión sináptica. En Biopsicología (pp. 83- 101). Sexta edición. Madrid: Pearson.