En una fracción de segundo, evocamos pensamientos, experimentamos sensaciones y respondemos a nuestro mundo en constante cambio. Las ráfagas rápidas de actividad cerebral nos otorgan estas habilidades y nos han permitido burlar a los depredadores, escribir poesía e incluso contemplar la naturaleza de nuestras existencias.
Pero, ¿cómo envían mensajes las células cerebrales?
El primer paso en este proceso de mensajería es el potencial de acción, o una onda de electricidad desencadenada en la célula nerviosa o neurona. Las neuronas que se encuentran en el cerebro, la médula espinal y el resto del cuerpo generalmente envían mensajes de la misma manera.
Cada vez que hay algo a lo que debe prestar atención, por ejemplo, el sonido del timbre de la puerta, los receptores en sus órganos sensoriales activan las células nerviosas que van al cerebro. Se abren pequeños túneles en las membranas de las neuronas, lo que permite que las moléculas cargadas positivamente, o iones, se filtren en la célula.
Relacionado: Misteriosas señales espirales en el cerebro humano pueden ser clave para nuestra cognición
Estas partículas cargadas ondulan a lo largo de la membrana de la célula, de forma similar a como los electrones pasan a través de los cables en los dispositivos eléctricos. Esta señal eléctrica viaja desde la membrana de la célula hasta su axón, una estructura larga en forma de cola que sobresale del cuerpo celular. Este axón está separado del axón de la siguiente célula nerviosa en la cadena de comunicación por un espacio llamado sinapsis.
Cuando este impulso eléctrico llega al final de un axón, la neurona libera sustancias químicas llamadas neurotransmisores en la sinapsis. Los químicos cruzan la brecha y se adhieren a receptores específicos en la siguiente neurona. Si se activan suficientes receptores, la neurona receptora puede generar su propio potencial de acción y pasar el mensaje a otras neuronas de la red.
Debido a que solo las células que están conectadas por una sinapsis pueden comunicarse a través de neurotransmisores, pueden considerarse «mensajes secretos» detectables en ese momento solo por esas dos neuronas y no por las que las rodean. mike ludwigprofesor de neurofisiología en la Universidad de Edimburgo en el Reino Unido, dijo a WordsSideKick.com.
Pero las neuronas también pueden transmitir «anuncios públicos», dijo Ludwig.
Las neuronas hacen esto liberando pequeños fragmentos de proteína, llamados neuropéptidos, a través de sus membranas celulares. Los potenciales de acción desencadenan la liberación de neuropéptidos, pero en lugar de atravesar nanómetros hasta la siguiente neurona como lo hacen los neurotransmisores, los neuropéptidos realizan un largo viaje alrededor del cerebro. Al flotar alrededor del líquido que rodea el cerebro, eventualmente se unen a receptores en regiones distantes del cerebro. Este tipo de comunicación es mucho más lento que la señalización sináptica, pero tiene efectos de largo alcance.
«Lo importante no es tanto la molécula de señalización en sí misma, sino la distribución de su receptor», o dónde está ubicado en el cerebro, dijo Ludwig. En estudios con animales, cuando los científicos cambian la ubicación y la densidad de ciertos receptores, se altera el comportamiento animal. Eso sugiere que los pensamientos y las acciones dependen no solo de las células nerviosas que están conectadas directamente, sino también de la sensibilidad de las diferentes células cerebrales a los neuropéptidos de largo alcance.
Toma el neuropéptido oxitocina, la llamada hormona social. La oxitocina se libera en el cerebro de los campañoles de la pradera (Microtus ochrogaster) cuando se aparean y facilita la formación de una vínculo monógamo. Cuando los investigadores bloquean su receptor, los animales muestran menos interés en emparejarse. Y si el receptor está sobreexpresado, lo que significa que hay un número inusualmente alto, las hembras están más ansiosas por establecerse con la pareja elegida.
Relacionado: 6 efectos interesantes de la oxitocina
La oxitocina también parece promover las relaciones románticas y familiares en los humanos. Las madres con niveles más altos de la hormona inmediatamente después del parto muestran apego más fuerte a sus recién nacidos que aquellos con niveles más bajos, y Enamorarse está relacionado con un aumento de oxitocina.
Asimismo, otro neuropéptido, la hormona estimulante de melanocitos alfa (alfa-MSH), parece suprimir el apetito y estimular el deseo sexual tanto en animales de laboratorio como en personas. Los medicamentos que activan el mismo receptor que la alfa-MSH disminuyen el apetito de una persona por la comida, pero aumentar el apetito sexuallo que sugiere que el hambre y el deseo sexual están controlados por circuitos cerebrales superpuestos.
Los científicos han identificado más de 100 neuropéptidos humanos que afectan una miríada de comportamientos. Pero los científicos sospechan que hay muchos más por descubrir, basados en más de 1000 péptidos predichos en el genoma humano.
Las formas de comunicación neuronal de corta y larga distancia pueden interactuar. Evidencia emergente sugiere que Los neuropéptidos juegan un papel en la plasticidad sináptica., o la capacidad de las neuronas para modificar la fuerza con la que disparan en respuesta a diferentes experiencias. La plasticidad sináptica forma la base del aprendizaje: cada vez que estudias para un examen, por ejemplo, las sinapsis donde se almacena esa memoria se vuelven un poco más fuertes.
Los neuropéptidos también pueden afectar el funcionamiento de una neurona. sensibilidad a los neurotransmisores y, a su vez, afectar la probabilidad de que genere su propio potencial de acción en respuesta a los demás. Parece que las «transmisiones públicas» del cerebro pueden influir en las conversaciones privadas de las células.