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Tarea 1.
2.1. La célula como unidad de organización del tejido nervioso.
Las unidades celulares funcionales del sistema nervioso son las neuronas, las cuales forman la red de
comunicación que es la arquitectura básica para el funcionamiento de este sistema. Se estima que en el
sistema nervioso de un adulto joven existen unos 100.000 millones de neuronas, y esta cantidad tan sólo se
corresponde con el 10% de las células que lo componen. El resto, 90%, aproximadamente la mitad del
volumen, corresponde a las células de la glía o neuroglia (“pegamento entre las neuronas”) que forman la
matriz conjuntiva de soporte de las neuronas.
La neurona, es la unidad del sistema nervioso. Es una pequeña célula y por medio de ella se hace sinapsis
con el resto de las neuronas para transmitir la respuesta al estímulo o la conexión para lograr el paso de
información de una neurona a otra.
2.2. Métodos y técnicas de estudio de las células del Sistema Nervioso.
El ser humano ha recorrido un largo camino para desarrollar esas técnicas, y aún le falta mucho
más. Parte de este avance radica en la solución de los problemas que estas mismas técnicas
plantean y en conocer sus limitaciones.
Los factores más importantes a considerar cuando se evalúa la utilidad, de una técnica son tres: la
resolución temporal, la resolución espacial y el grado de invasividad (término que se refiere a la
invasión del organismo: desde la simple inyección hasta la cirugía mayor). La resolución
temporal se refiere a la capacidad para detectar fenómenos dinámicos que cambian en el tiempo:
desde la milésima de segundo hasta las horas o los días. La resolución espacial se relaciona con
la sensibilidad de la técnica para detectar dimensiones pequeñas, desde la milésima de milímetro
(la micra =µmm) hasta los centímetros. Finalmente, el grado de invasividad nos indica la necesidad
o no de inyectar alguna sustancia al organismo, practicar incisiones, hacer cortes o producir
lesiones.
La estructura microscópica de las células nerviosas puede estudiarse en rebanadas finas de tejido
(grosores de entre 5 y 50 µmm) fijado previamente (es decir, tratado químicamente para que no se
descomponga), fresco o congelado inmediatamente después de su extracción. Una vez que se
tienen esos cortes finos, se tiñen con un colorante. La elección de éste depende de lo que se quiere
analizar. En el método de Nissl, por ejemplo, se utilizan colorantes de anilina con afinidad por el
ácido ribonucleico (ARN) del retículo endoplásmico rugoso, y permite ver el tamaño, forma y
densidad de los cuerpos celulares. Colorantes de sales de plata (los llamados de impregnación
argéntica) son útiles para teñir el cuerpo y las ramificaciones neuronales (dendritas y axón), visibles
al microscopio de luz o electrónico.
Métodos conductuales
El análisis del comportamiento natural o aprendido, individual o social del ser humano y los animales
comprende desde la sola observación hasta la cuantificación detallada, a partir de imágenes
grabadas y desmenuzadas por computadora, de los componentes finos de cada movimiento. El
empleo de métodos de condicionamiento clásico pavloviano o instrumental agrega nuevas
dimensiones al estudio de la conducta. Podemos investigar funciones simples, como caminar,
percibir estímulos, emociones, u otras más complejas, como las cognoscitivas; aquí se pueden incluir
la atención selectiva, los procesos relacionados con la memoria, el lenguaje, el aprendizaje, el
razonamiento, etcétera.
Métodos electrofisiológicos
El registro de la actividad eléctrica que se produce en el sistema nervioso provee de una visión
funcional única. Es la técnica que permite examinar fenómenos cerebrales extremadamente breves,
del orden de milésimas de segundo, que ocurren cuando una neurona se comunica con otra. El
llamado impulso nervioso, la señal elemental y fundamental de la transferencia de información, se
manifiesta a nivel eléctrico —y por lo tanto, también magnético—. Podemos registrar las señales
eléctricas de neuronas únicas (o hasta de porciones diminutas de su membrana) con
microelectrodos, o de conjuntos de neuronas, como en el caso del EEG, por medio de electrodos
más grandes
Imagenología
Existen otros métodos para visualizar el sistema nervioso en los que se utilizan el sonido, la luz, o
el registro del flujo sanguíneo cerebral, o la distribución de marcadores radiactivos. Por medio de
detectores de señales y programas de computadoras se pueden realizar "cortes" del cerebro, o de
médula espinal de alta resolución espacial: con la resonancia magnética nuclear (RMN) es posible
detectar masas de 2 a 3 mm de magnitud; la tomografía por emisión de positrones (TEP) es otra
técnica que permite estudiar el sistema nervioso desde un punto de vista dinámico, aunque su
resolución espacial y temporal son limitadas.
Al conjunto de estas técnicas, basadas en el análisis de imágenes, se le conoce
como imagenología. Esta nueva disciplina se enriquece actualmente con la conjunción de varias
técnicas al mismo tiempo: por ejemplo, la unión de la RMN con la EEG, o con la
magnetoencefalografía (MEG).
2.3. La maquinaria de transcripción y transducción en la célula nerviosa.
Los seres vivos reciben información sobre el entorno en que se hallan en forma de energía física, pero el
cerebro sólo es capaz de utilizar energía eléctrica. Por esta razón, para poder percibir cualquier propiedad del
ambiente, la energía lumínica, mecánica, debe ser transformada en impulsos bioeléctricos. Es a esta
transformación a la que llamamos transducción, la cual tiene lugar en los receptores de los órganos de los
sentidos.
Los receptores de cada modalidad sensorial están especializados en responder, preferentemente, a un tipo
determinado de energía. Este cambio en su estructura molecular activa un proceso que concluye con la
generación de una respuesta eléctrica en el receptor. La transmisión del impulso será efectuada por una
sucesión de multitud de neuronas, enlazadas mediante sinapsis a través de neurotransmisores químicos,
cuyos axones se unes para formar fibras que constituyen los nervios. Es importante resaltar que el cambio de
intensidad estimular no afecta a la magnitud de los impulsos nerviosos, pero si a la tasa de descarga, tasa de
disparo o número de impulsos por unidad de tiempo. Sin embargo, existe un límite en este número de
impulsos biolectricos/seg, ya que en la neurona tiene un periodo refractario de 1msg para recobrarse de la
transmisión de un impulso antes de comenzar otro.
2.4. La organización funcional de la neurona.
Las características estructurales de una neurona típica están dadas por las que presentan sus tres
componentes básicos: el soma o pericarion, las dendritas y el axón. Sin embargo, existe una amplia variedad
de formas y tamaños que dependen del soma y de los procesos neuronales mencionados. Así, el tamaño del
soma varía entre los 6-8 mm (células granulosas del cerebelo) y los 60-80 mm (células de Purkinje también en
el cerebelo). En general, la morfología de las neuronas, igual que la de las células gliales, es extendida lo cual
refleja una forma de adaptación en células cuya función depende de las múltiples interacciones que puedan
establecer.
El cuerpo neuronal se encuentra rodeado de una membrana de alrededor de 7.5 nm de grosor, la membrana
plasmática. El citoplasma neuronal presenta una serie de sistemas membranosos (núcleo, retículo
endoplasmático, sistema de Golgi) que constituyen organelos y que, a pesar de estar conectados entre sí, tienen
características enzimáticas específicas.
La característica más importante de la neurona es la presencia de las prolongaciones de su cuerpo celular.
Existen dos tipos de prolongaciones:
Dendritas. prolongaciones numerosas, ramificadas. Cortas en el SNC y largas en el SNP,. Son un mecanismo
de expansión de membrana muy grande, en algunas neuronas representan hasta el 90% de su superficie
celular. Sobre sus membranas hay muchos receptores permiten la recepción de información.
Axón, cilindro-eje o fibra nerviosa. Prolongación única que emerge en una región del soma denominada cono o
colina axónica. Puede presentar ramas colaterales y una arborización terminal. Su longitud es muy variable
desde unas pocas micras hasta más del metro. En el SNC las agrupaciones de axones conforman la
denominada sustancia blanca.
Núcleo
Situado en el cuerpo celular, suele ocupar una posición central y ser muy visible. Contiene uno o dos
nucleolos prominentes, así como una cromatina dispersa, lo que da idea de su alta actividad celular. La
envoltura nuclear, con multitud de poros nucleares posee una lamina nuclear muy desarrollada.
Pericarion o soma
Diversos orgánulos llenan el citoplasma que rodea al núcleo. El orgánulo más notable, es la llamada la
sustancia de Nissl o los gránulos de Nissl, que son nada
mas y nada menos que ribosomas y adheridos al retículo
rugoso. Tal abundancia de los orgánulos relacionados en la
síntesis proteica se debe a la alta tasa biocinética del soma.
Estas granulaciones faltan en la región inicial de los axones
(el cono axonico) pero están presentes en los orígenes de
las dendritas. El aparato de Golgi que se descubrió
originalmente en las neuronas, es un sistema muy
desarrollado de vesículas aplanadas y a granulares
pequeñas. Es la región donde los productos de la sustancia
de Nissl posibilitan una síntesis adicional.
Hay una importante cantidad de mitocondrias que, además
se las encuentran en las dendritas y los axones, en cuyas
estructuras terminales son particularmente abundantes.
Los lisosomas aparecen en gran cantidad en sus diversas
fases de diferenciación y están distribuidos en forma
característica en los distintos tipos neuronales
En cuanto al citoesqueleto, el pericarion es rico en
microtubulos y filamentos intermedios. Los microtubulos se
relacionan con el transporte rápido de las moléculas de
proteínas que se sintetizan en el cuerpo celular y que se
llevan a través de las dendritas y el axón.
El citoesqueleto de las neuronas está muy diferenciado y
consiste en microtubulos (neurotubulos), filamentos
intermedios (neurofilamentos) y microfilamentos. Los
microtubulos son abundantes en el pericarion y en las
dendritas asi como en el axon. Los microtubulos cumplen
una tarea importante en el transporte de organulos y
vesiculas, tanto en el pericarion como en el axón.
2.5. La organización funcional de la glía.
Son las unidades del SNC se dividen en: oligodendrocitos,
astrocitos, microglia y células de Schwann.
La astroglía se encuentra al lado de los vasos
sanguineos, oligodendroglia alrededor de los axones
del SNC formando la mielina, microglia presenta
funcion de fagocitosis, por lo que en realidad son
macrófagos específicos de un tejido.
En el caso de las células de Schwann que rodean los
axones del sistema periférico, formando vainas de
mielina.
2.6. Vesículas cerebrales.
Es el cierre de un tubo neural que comienza en la región cervical y de desde ahí prosigue craneal y caudalmente. Como
resultado de este proceso y hasta que la fusión se ah completado, los extramos craneal y caudal del tubo neural
permanecen abiertos y comunicados con la cavidad amniótica a través de los neuroporos rostral y caudal. El neuroporo
craneal se cierra hacia la mitad del periodo embrionario y poco después se cierra el neuroporo caudal. Cuando se cierra el
extremo más craneal y ancho de la placa neural da lugar a unas dilataciones llamadas vesículas encefálicas, las cuales
constituyen el primordio del encéfalo, mientras que caudalmente al cerebro el tubo neuronal más largo y estrecho da lugar a
la médula espinal.
2.7. Las placodas del ectodermo.
Placa o lámina del ectodermo que forma el primer esbozo de los órganos sensoriales. Se distinguen la
placoda auditiva, que dará origen al oído interno; la óptica, de la cual deriva el cristalino; la olfatoria, que
dará origen al nervio olfatorio; las dorso laterales, que darán origen a una parte de los órganos acústicos
y las epibranquiales, que formarán los ganglios de los pares craneanos.
Las placodas se originan como engrosamientos pareados del epitelio ectodérmico columnar cefálico, que
después se profundizan, para dar origen a diferentes tipos de estructuras de la cabeza de los
vertebrados, como son algunos órganos de los sentidos, y especialmente a componentes del sistema
nervioso periférico y sensorial craneal; lo cual, como ya se dejó implícito, sucede con la coordinación y
ayuda de las crestas neurales, en lo que Butler (2000) llama “Sistemas Sensoriales de Crestas Neurales
Migratorias y Placodas”, como innovación de los vertebrados, dentro de su revisión sobre el origen
evolutivo de los sistemas sensoriales de este grupo de animales.