Todos hemos escuchado alguna vez que las neuronas se comunican entre sí a través de impulsos eléctricos. Ciertamente, algunas de las sinapsis son puramente eléctricas, pero la mayoría de estas conexiones son intermediadas por elementos químicos. Estas sustancias químicas son lo que llamamos "neurotransmisores". Gracias a ellos, las neuronas tienen la capacidad de participar de diferentes funciones cognitivas como el aprendizaje, la memoria, la percepción ...Actualmente, conocemos más de una docena de neurotransmisores involucrados en las sinapsis neurales. Su estudio nos permitió aprender mucho sobre el funcionamiento de la neurotransmisión. Esto ha llevado a mejoras a la hora de desarrollar medicamentos y entender los efectos de los psicotrópicos. Los neurotransmisores más conocidos son: serotonina, dopamina, norepinefrina, acetilcolina, glutamato y GABA. En este artículo, con el objetivo de comprender un poco mejor los principios de la neurotransmisión, vamos a explorar dos aspectos muy importantes. El primero de ellos es conocer las diferentes formas por las cuales los neurotransmisores influencian las sinapsis. Y el segundo aspecto del que hablaremos es la cascada de transducción de señal - la forma más común por la que funcionan los neurotransmisores.
Tipos de efecto de los neurotransmisores La función principal de los neurotransmisores es modelar la sinapsis entre las neuronas. De esta forma, es posible conseguir que las conexiones eléctricas entre ellos se vuelvan más complejas y den lugar a muchas otras posibilidades. Si los neurotransmisores no existier, y las neuronas actuas como simples hilos, no sería posible realizar muchas de las funciones del sistema nervioso.
Pues bien:
la forma en que los neurotransmisores influencian las neuronas no es siempre igual.
Podemos encontrar dos maneras diferentes por las cuales la sinapsis es alterada por efectos químicos. A continuación, vamos a exponer los dos tipos de efectos:A través de canales de iones.
El impulso eléctrico es producido por la existencia de una diferencia de potencial entre el exterior de la neurona y su interior. El movimiento de los iones (partículas con carga eléctrica) hace que esta diferencia varíe y que, cuando alcance el límite de la activación, la neurona se dispare. Algunos neurotransmisores tienen la función de atrapar a canales de iones que se ubican en la membrana de la neurona. Al atrapar, abren ese canal, permitiendo un mayor movimiento de iones, lo que puede hacer que la neurona se dispare. A través de un receptor metabotrópico. Aquí nos encontramos con una modulación mucho más compleja. En este caso, el neurotransmisor se prende a un receptor que se ubica en la membrana de la neurona. Sin embargo, ese receptor no es un canal que se abre o que se cierra, pero es el encargado de producir otra sustancia dentro de la neurona. Cuando el neurotransmisor se atiene a él, hay liberación de una proteína dentro de la neurona que provoca cambios en su estructura y funcionamiento. En la siguiente sección, exploraremos a fondo este tipo de neurotransmisión.
- La cascada de transducción de señalLa cascada de transducción de señal es el proceso por el cual el neurotransmisor modula el funcionamiento de una neurona.
- En esta sección, nos concentraremos en el funcionamiento de aquellos neurotransmisores que lo hacen a través de receptores metabotrópicos, ya que esa es la forma más común de funcionamiento de los mismos.El proceso tiene cuatro fases diferentes:
Primer mensajero o neurotransmisor
. Primero, el neurotransmisor se atiene al receptor metabotrópico. Esto cambia la configuración del receptor, permitiendo que se integre a una sustancia denominada proteína G. Esta unión del receptor con la proteína G provoca la excitación de una enzima en la parte interna de la membrana, liberando al segundo mensajero.Segundo mensajero.
La proteína que libera la enzima asociada a la proteína G se denomina "segundo mensajero". Su misión es viajar dentro de la neurona hasta encontrarse con una quinasa o una fosfatasa. Cuando este segundo mensajero se atiene a una de estas dos sustancias, provoca la activación de las mismas.
- Tercer mensajero (quinasa o fosfatasa).Aquí, el proceso variará en función de si el segundo mensajero se encuentra con una quinasa o con una fosfatasa. El encuentro con una quinasa hará que ésta se active y libere un proceso de fosforilación en el núcleo de la neurona, lo que hará que el ADN de la neurona empiece a producir proteínas que antes no producía. Por otro lado, si el segundo mensajero se encuentra con una fosfatasa, el efecto contrario ocurrirá: la fosforilación se inactivará y la creación de determinadas proteínas dejará de ocurrir.
- Cuarto mensajero o fosfoproteína.La quinasa, al ser activada, manda una fosfoproteína para el ADN neural a fin de desencadenar la fosforilación. Esta fosfoproteína activará un factor de transcripción que, a su vez, desencadenará la activación de un gen y la creación de una proteína; esta proteína, dependiendo de su calidad, causará varias respuestas biológicas, modificando así la transmisión neural. Cuando la fosfatasa se activa, destruye la fosfoproteína, lo que hace que el proceso de fosforilación, anteriormente mencionado, deje de ocurrir.
- Los neurotransmisores son sustancias químicas muy importantes en nuestro sistema nervioso.Son los encargados de modular y transmitir la información entre los diversos núcleos cerebrales. Además, sus efectos en las neuronas pueden durar desde pocos segundos hasta meses o años. Gracias a su estudio, podemos entender la correlación entre muchos procesos cognitivos superiores, como el aprendizaje, la memoria, y la atención, etc.