Resumen: Propiedades neuronales y redes nerviosas

📋 Esquema del Curso

1. Organización del sistema nervioso
2. Neuronas y transporte axónico
3. Glía y reparación neuronal
4. Potencial de membrana y canales
5. Potenciales graduados y de acción
6. Conducción del potencial de acción
7. Sinapsis y señales neurocrinas
8. Neurotransmisores y liberación
9. Integración y plasticidad sináptica

📖 1. Organización del sistema nervioso

★ Imprescindible

• El sistema nervioso se divide en sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) y sistema nervioso periférico.

📌 Las neuronas aferentes llevan información desde los receptores sensitivos al SNC, mientras que las eferentes llevan señales desde el SNC hasta los órganos diana.

Complementos

• La rama motora somática controla músculos esqueléticos, mientras que la rama autónoma controla músculos lisos y cardíacos, algunas glándulas y algunos tipos de tejido adiposo.

• La rama autónoma se divide en ramas simpática y parasimpática, que ejercen control antagonista sobre un mismo órgano diana.

• El sistema nervioso entérico es una red neuronal de las paredes del tubo digestivo, controlada por el sistema autónomo pero capaz de funcionar como centro integrador autónomo.

💡 Truco mnemotécnico

Aferente llega al SNC; eferente sale hacia el órgano diana.

📖 2. Neuronas y transporte axónico

★ Imprescindible

• Las neuronas son la unidad funcional del sistema nervioso y transmiten señales eléctricas mediante prolongaciones que se extienden desde el cuerpo neuronal.

• Según su función, las neuronas se clasifican en sensitivas aferentes, interneuronas del SNC y eferentes, que pueden ser somáticas motoras o autónomas.

📌 Las dendritas reciben señales de entrada, el soma constituye el centro de control y los axones transmiten señales salientes.

Complementos

• Según el número de prolongaciones, las neuronas pueden ser:
  • multipolares
  • seudounipolares
  • bipolares
  • anaxónicas

• El transporte axónico rápido alcanza hasta 400 mm/día en ambas direcciones: el anterógrado lleva vesículas y mitocondrias al terminal, y el retrógrado devuelve componentes para reciclaje.

• El transporte axónico lento desplaza proteínas solubles y del citoesqueleto desde el soma hacia el terminal a 0,2-2,5 mm/día.

💡 Truco mnemotécnico

Imagina el soma como centro de control y el axón como una vía de transporte de ida y vuelta.

📖 3. Glía y reparación neuronal

★ Imprescindible

• Las células de Schwann y los oligodendrocitos forman mielina, que sostiene y aísla los axones y acelera la transmisión de señales.

📌 Un ganglio es un conjunto de cuerpos neuronales fuera del SNC, mientras que un núcleo es un conjunto de cuerpos neuronales dentro del SNC.

• Tras una lesión axónica periférica, las células de Schwann liberan señales y factores neurotrópicos, el segmento distal degenera y se eliminan sus restos, mientras el axón unido puede regenerarse.

Complementos

• En el SNP, cada célula de Schwann envuelve un segmento de 1-1,5 mm de un axón y deja zonas sin mielina llamadas nodos de Ranvier.

• Los astrocitos contribuyen a la homeostasis del líquido extracelular del SNC al captar K⁺ y agua, proporcionan sustratos metabólicos y algunos forman parte de la barrera hematoencefálica.

💡 Truco mnemotécnico

Schwann mieliniza un axón periférico; un oligodendrocito puede mielinizar varios axones centrales.

📖 4. Potencial de membrana y canales

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Conductancia: La facilidad con la que los iones fluyen por un canal y depende de la apertura de sus compuertas y de las isoformas de sus proteínas.

★ Imprescindible

• La ecuación de Nernst predice el potencial de membrana que produciría un ion aislado si la membrana fuera permeable únicamente a ese ion.

• La ecuación de Goldman-Hodgkin-Katz calcula el potencial de membrana considerando la contribución de todos los iones permeables; un ion no permeable no lo afecta.

• El potencial de membrana en reposo neuronal es aproximadamente −70 mV y depende principalmente del gradiente de K⁺ y de la permeabilidad en reposo a K⁺, Na⁺ y Cl⁻.

Complementos

• En reposo, Na⁺, Cl⁻ y Ca²⁺ están más concentrados en el líquido extracelular que en el citosol, mientras que K⁺ está más concentrado en el citosol.

📖 5. Potenciales graduados y de acción

★ Imprescindible

• Los potenciales graduados tienen fuerza variable y sirven para la comunicación a corta distancia, mientras que los potenciales de acción son señales breves y uniformes para distancias largas.

• Un potencial graduado despolarizante es excitador y aumenta la probabilidad de descarga, mientras que uno hiperpolarizante es inhibidor y la reduce.

• Si la despolarización que alcanza la zona gatillo llega al umbral, se abren canales de Na⁺ dependientes de voltaje y se inicia un potencial de acción; si no llega, el potencial graduado se desvanece.

Complementos

• Los potenciales graduados se debilitan al propagarse por la fuga de corriente a través de canales de fuga y por la resistencia citoplasmática.

• En neuronas eferentes, la zona gatillo se sitúa en el cono axónico y el segmento inicial; en neuronas sensitivas, se encuentra junto al receptor, donde las dendritas se unen al axón.

💡 Truco mnemotécnico

El potencial graduado se atenúa; el potencial de acción conserva su amplitud.

📖 6. Conducción del potencial de acción

★ Imprescindible

• El potencial de acción comienza cuando la zona gatillo alcanza el umbral de −55 mV.

• Durante la fase creciente del potencial de acción se abren canales de Na⁺ dependientes de voltaje y la entrada de Na⁺ despolariza la célula; en la fase decreciente se inactivan esos canales y la salida de K⁺ repolariza y luego hiperpolariza la membrana.

• Los potenciales de acción son fenómenos de todo o nada, tienen amplitud constante y no pierden fuerza al recorrer el axón.

• La conducción saltatoria en axones mielinizados ocurre entre nodos de Ranvier, donde hay altas concentraciones de canales de Na⁺, y es más rápida que la conducción en axones no mielinizados.

Complementos

📌 El período refractario absoluto impide generar otro potencial de acción porque las compuertas de Na⁺ aún no han vuelto a su posición de reposo; el período refractario relativo le sigue mientras algunos canales de K⁺ continúan abiertos.

💡 Truco mnemotécnico

Na⁺ entra y despolariza; K⁺ sale y repolariza.

📖 7. Sinapsis y señales neurocrinas

★ Imprescindible

• Las sinapsis eléctricas transmiten mediante uniones comunicantes, con conducción rápida y bidireccional, mientras que las sinapsis químicas transmiten mediante moléculas neurocrinas y son mayoritarias en el sistema nervioso.

• Un neurotransmisor actúa principalmente en la sinapsis y produce una respuesta rápida; un neuromodulador tiene acción más lenta en sitios sinápticos y no sinápticos; una neurohormona se secreta a la sangre y se distribuye por el cuerpo.

• Los receptores ionotrópicos son canales iónicos activados químicamente que producen respuestas rápidas, mientras que los metabotrópicos son receptores acoplados a proteína G y producen respuestas lentas mediante segundos mensajeros.

Complementos

• Las siete clases estructurales de neurocrinas son:

  • acetilcolina
  • aminas
  • aminoácidos
  • péptidos
  • purinas
  • gases
  • lípidos

• El sistema nervioso periférico secreta principalmente acetilcolina y noradrenalina como neurotransmisores y adrenalina como neurohormona.

💡 Truco mnemotécnico

La sinapsis eléctrica es rápida y bidireccional; la química transmite mediante neurocrinas.

📖 8. Neurotransmisores y liberación

★ Imprescindible

📌 Los receptores nicotínicos de acetilcolina son canales catiónicos monovalentes activados por nicotina, mientras que los cinco subtipos muscarínicos son receptores acoplados a proteína G activados por muscarina.

📌 El GABA es inhibidor al abrir canales de Cl⁻, mientras que el aspartato y el glutamato son excitadores; el glutamato también puede actuar como neuromodulador.

• En el modelo clásico de liberación, el potencial de acción abre canales de Ca²⁺ dependientes de voltaje en el terminal, la entrada de Ca²⁺ inicia la exocitosis y el neurotransmisor difundido se une a receptores postsinápticos.

Complementos

• La acetilcolina se sintetiza en los terminales axónicos a partir de colina y acetil-CoA.

• La serotonina deriva del triptófano, la histamina de la histidina y la dopamina, la noradrenalina y la adrenalina de la tirosina.

📖 9. Integración y plasticidad sináptica

★ Imprescindible

• La divergencia distribuye información desde una neurona hacia varias dianas, mientras que la convergencia reúne información procedente de varias neuronas.

• La sumación espacial combina potenciales graduados de dos o más neuronas activas simultáneamente, mientras que la sumación temporal combina potenciales graduados que se superponen en el tiempo.

• Un potencial postsináptico excitador (PPSE) es despolarizante, mientras que un potencial postsináptico inhibidor (PPSI) es hiperpolarizante.

Complementos

• La plasticidad sináptica es un cambio en la actividad de las sinapsis, ocurre principalmente en el SNC y puede ser breve o prolongado, facilitador o depresor.

• La potenciación a largo plazo y la depresión a largo plazo son cambios sostenidos en la cantidad y calidad de las sinapsis, y el glutamato es clave en la potenciación a largo plazo.

💡 Truco mnemotécnico

La sumación espacial combina neuronas; la temporal superpone señales en el tiempo.

📊 Tablas de síntesis

Tipos de señales eléctricas neuronales