neurona

Biopsicología
Prof. Eddie Marrero, Ph. D.
Principios de Psicología
UPR-RUM
Departamento de Psicología
Introducción
Se estarán examinando los fundamentos
biológicos de la conducta y los procesos
mentales.
¿Se podrá explicar, predecir y controlar
el comportamiento y los procesos
mentales del ser humano a partir de la
estructura y el funcionamiento del
sistema nervioso?
Por qué el sistema nervioso
(SN)
Porque es el sistema encargado de:
Recoger información (externa e interna)
Procesar esa información.
Emitir respuestas (basado en cómo se
procesó)
Objetivos Generales
Se examinarán las principales
estructuras anatómicas y funcionales del
SN
Desde la más simple (la neurona) hasta
la más compleja (el cerebro)
Se ilustrará cómo esas estructuras y sus
funciones se relacionan con aspectos
psicológicos.
La neurona
Introducción
La neurona es considerada la unidad
estructural y funcional del SN
porque las diferentes estructuras del SN
tienen como base grupos de neuronas.
porque cada neurona lleva a cabo la
función básica del SN, esta es, transmitir
impulsos nerviosos.
Estructura de la neurona
Aspectos generales
La neurona es un tipo de célula
especializada en la trasmisión de
mensajes conocidos como impulsos
nerviosos (IN)
Algunas partes de la neurona son
similares a las de las demás células.
Otras partes son distintivas de las
neuronas.
Soma o cuerpo celular
El soma incluye el núcleo. Es donde
principalmente se produce la energía.
A diferencia de otras células el núcleo de las
neuronas no lleva a cabo división celular, o
sea, que las neuronas no se reproducen.
Consecuencia: daño al tejido neuronal puede
tener consecuencias irreversibles (ej. Daño al
cordón espinal)
Dendritas
Prolongaciones que salen del soma.
Suelen ser muchas y ramificadas
Las dendritas recogen información
proveniente de otras neuronas u órganos
del cuerpo y la llevan hasta el soma.
Durante el crecimiento aumenta el
número de dendritas, pero luego
predomina la especialización.
Axón
Es una sola prolongación que sale del soma
en dirección opuesta a las dendritas.
Su tamaño varía según el lugar (ej en el
cerebro son cortos y en las piernas largos).
Su función es conducir IN desde el soma
hacia otra neurona, músculo o glándula del
cuerpo.
El axón tiene varias subdivisiones:
Partes del axón
Capas de mielina –
Aislante que cubre el axón. Facilita la
transmisión de los IN
La falta de mielina está asociada con
dificultad en la transmisión de los IN
(Ej. esclerosis múltiple y limitaciones
motrices de los bebés)
Nódulos de Ranvier –
Espacios entre las capas de mielina
Permiten renovación del IN
Partes del axón
Botones Sinápticos –
Ramificaciones al final del axón
Permiten que el IN se propague en
diferentes direcciones.
En los botones sinápticos hay:
Vesículas sinápticas
contienen neurotransmisores (NT).
Los NT se encargan en trasmitir el IN de
una neurona a otra
Células glia
Células que tienen a su cargo ayudar a
la neurona en diversas funciones (Ej.
eliminar desechos metabólicos).
Las células glia ayudan a las neuronas a
ser más eficientes.
Células Shuamm - Es un tipo de célula
glia y tiene a su cargo producir la mielina
Funcionamiento de la neurona
Introducción
En términos generales, la función de la neurona
es transmitir información en la forma de IN.
El IN viaja en una sola dirección: se inicia en las
dendritas, se concentra en el soma y pasa a lo
largo del axón hacia otra neurona.
El IN es electroquímico, o sea, una corriente
eléctrica producida por átomos y moléculas con
cargas eléctricas.
Introducción
El IN se puede dividir en varias fases:
potencial de reposo PR
el potencial de acción PA
el desplazamiento del potencial de acción a lo largo
del axón
el periodo refractario
transmisión sináptica.
Veamos cada uno de ellos.
El potencial de reposo
Es cuando la neurona no está
transmitiendo un IN
La neurona está cargada (estado de
tensión), lista para “disparar”, o sea,
enviar un IN
Esa carga se debe a un desbalance
eléctrico entre el interior y exterior de la
neurona
El potencial de reposo
El desbalance eléctrico es provocado por
concentraciones desiguales de iones de K+,
Na+ , Cl- y proteínas con carga negativa.
Particularmente, hay una mayor concentración
de Na+ en el exterior del axón a la vez que las
proteínas con carga negativa no pueden salir.
El resultado es que el interior de la neurona
está cargado negativamente (aprox. -70mili
volt.) respecto al exterior.
El potencial de reposo
Ese desbalance es mantenido por un
sistema de bombas ubicados en los
nódulos de Ranvier.
Esta carga negativa de la neurona en su
estado de reposo es la fuerza o potencial
que tiene para iniciar un IN.
Potencial de acción
Es un cambio drástico en la carga
electroquímica en un punto de la neurona.
El mismo es provocado por cambios en las
concentraciones de Na+ y K+ en el interior y
exterior del axón.
El cambio surge cuando la neurona recibe
algún tipo de estimulación externa. Esa
estimulación se inicia en las dendritas
Potencial de acción
Si la estimulación alcanza cierto nivel,
provocará que las bombas ubicadas en los
nódulos de Ranvier se abran.
Como consecuencia habrá una entrada
masiva de Na+
Entonces cambiará la carga eléctrica dentro
del axón: de -70mv a +40mv.
Ese cambio en la carga eléctrica en un punto
del axón es lo que se le conoce como PA.
Desplazamiento del
potencial de acción
El primer PA provocará que se inicie otro
PA en el nódulo de Ranvier próximo más
cercano.
Allí habrá un nuevo intercambio de iones
mientras que el punto anterior va
regresando al PR
Este proceso se repite a lo largo del
axón hasta llegar a los terminales
Umbral y
Principio del todo o nada
No importa cuán intenso sea la estimulación
inicial, si la misma alcanza el umbral (o
intensidad mínima necesaria) el IN se iniciará
y tendrá siempre el mismo resultado neto
(será de igual magnitud). A esto último se le
conoce como el principio del todo o nada.
Periodo refractario
Tiempo que tarda la neurona en retornar al PR
(o sea, en recargar).
Mientras se recupera, la neurona no puede
enviar otro IN.
El periodo refractario dura milésimas de
segundos.
Sin embargo, muchos impulsos consecutivos
pueden llegar a producir fatiga neuronal (ej.
desenzibilización sensorial )
La transmisión sináptica
Cuando el PA llega a los botones
sinápticos, hace que las vesículas
sinápticas liberen los neurotransmisores
(NT) a la sinapsis
La sinapsis es el espacio entre los
botones sinápticos de una neurona y las
dendritas de la neurona (o músculo o
glándula) que recibe el mensaje
La transmisión sináptica del IN
Cuando los NT son liberados a la
sinapsis, éstos se desplazan hasta la
membrana objetivo y allí se pegan en
lugares específicos
De esta forma se pasa el IN
Vemos que la comunicación interneuronal es distinta a la transmisión
intra-neuronal
Los NT
Los NT guardan una relación llave cerradura respecto
al lugar donde se adhieren.
Esto quiere decir que la relación es específica: ciertos
NT pueden adherirse en determinados lugares y
producen reacciones específicas.
Además, dependiendo del lugar es la función que
puede desempeñar el NT ya sea como inhibidor o
excitador.
También, dependiendo del lugar un mismo NT puede
estar relacionado con diferentes procesos psicológicos
o actividades mentales.
Ejemplos de NT
y sus funciones
Acetilcolina
A nivel muscular actúa como excitador. Función
principal: provocar contracción muscular.
Venenos como el curare y el botulismo pueden
bloquear esta función de la Ach. Posible resultado:
muerte por paro respiratorio o cardíaco.
Además, la Ach abunda en el hipocampo. Función:
formación de memorias.
Ej. pacientes de Alzheimer muestran bajos niveles de
Ach en el hipocampo. Estos pacientes muestran
problemas de memoria (proactiva).
Dopamina
A nivel muscular actúa como inhibidor. Función
principal: coordinación del movimiento
Ej. pacientes con el mal de Parkinson. Muestran
problemas de coordinación. Tienen dificultad en la
producción y uso de la dopamina
En el lóbulo frontal actúa como excitador. Función:
formación de imágenes mentales
Ej. En algunos pacientes esquizofrénicos se ha
encontrado un sobreuso de dopamina en ciertas áreas
del lóbulo frontal. Resultado: alucinaciones.
Noradrenalina
Se ha asociado con el estado de alerta en términos
generales.
Desbalances en Noradr. (muy alta o baja) genera
alteraciones en el estado de ánimo (Ej. estado
depresivo o de agitación).
Los estados de alerta y excitación que producen la
cocaína y las anfetaminas están directamente
asociados con sus efectos en la liberación y
reabsorción de la noradrenalina.
Serotonina
Ha sido relacionada al estado de ánimo y
también al mecanismo del sueño (ej.
depresión e insomnio)
Hay algunos medicamentos para combatir la
depresión que están basados en la
reabsorción de la serotonina (ej. Paxil)
El éxtasis puede causar daño permanente a
los axones de neuronas que segregan
serotonina
Endorfinas
También conocidas como opiáceos naturales
porque se asemejan en su estructura y efectos
al opio y sus derivados
Actúan principalmente como inhibidores del
dolor. También son capaces de producir un
estado de euforia (sensación de placer,
bienestar y sentido de competencia).
Las llamadas drogas opiáceas actúan
simulando los efectos de las endorfinas. Estas
drogas son altamente adictivas