¿Cómo transmite el cerebro la información?

El cerebro es el órgano más increíble de nuestro cuerpo. Y tanto es así que, a día de hoy, su funcionamiento y su naturaleza continúan siendo unos de los grandes secretos para la ciencia. Esta estructura de unos 1’3 kilogramos con una consistencia similar a la gelatina es lo que determina quienes somos y es el centro de mandos de todo el organismo.

Gracias a un conjunto de neuronas que, puestas en fila, recorrerían más de 1.000 km, el cerebro se encarga de transmitir información a cualquier región del cuerpo, ya sea para movernos, mantener las funciones vitales, experimentar sensaciones, pensar, imaginar… Todos los procesos que suceden en cualquier parte de nuestro cuerpo nacen en el cerebro.

Pero, ¿cómo consigue el cerebro hacer llegar la información a todo el cuerpo? ¿En qué forma está esta información? En el artículo de hoy responderemos a estas y otras preguntas acerca de cómo el cerebro envía todo tipo de señales hasta cualquier rincón del cuerpo.

El cerebro: nuestro centro de mandos

El cerebro lo controla todo. Absolutamente todo. La respiración, los pensamientos, los latidos del corazón, nuestros movimientos, nuestros sentidos de la vista, el olfato, el gusto, el tacto y el oído, lo que recordamos, la digestión... Es lo que consigue que un conjunto de células, órganos y tejidos funcionen como uno solo.

Es el núcleo del sistema nervioso central, el cual se encarga de procesar y enviar la información hacia todo el cuerpo. Formado por el cerebro y la médula espinal, tiene la función tanto de generar respuestas como de conducirlas hacia los nervios periféricos del cuerpo, que se ramifican hasta llegar a cualquier órgano y tejido del cuerpo.

Y la forma que tiene nuestro cuerpo de enviar información es a través de impulsos eléctricos. Es decir, todo lo que sentimos y hacemos con el cuerpo es a través de este flujo de señales eléctricas. Gracias a estos impulsos, el cerebro envía la información, pues todo lo que necesitan los órganos y tejidos del cuerpo para actuar está codificado en estas señales.

Imaginemos que tocamos algo que está muy caliente. Lo que hará el cerebro es, después de ser alertado por los receptores sensoriales del tacto, generar un impulso eléctrico que viajará a una increíble velocidad (de más de 360 km/h) a lo largo del sistema nervioso hasta llegar justo a los músculos de la zona del cuerpo que está sintiendo dolor, con un mensaje muy claro: “quita la mano de ahí”.

Pero, ¿cómo consigue el cerebro hacer llegar estos impulsos eléctricos de forma tan rápida? ¿Por dónde viaja la “electricidad”? A continuación seguiremos analizándolo.

¿Qué sucede en su interior?

Lo que sucede en el interior del cerebro continúa siendo uno de los grandes misterios no solo de la medicina, sino de la ciencia en general. De todos modos, cada vez entendemos más lo que ocurre en el interior de este increíble órgano.

Y para entender cómo funciona, tenemos que desmentir uno de los grandes mitos acerca de él, que es el de “el cerebro es nuestro músculo más importante”. Y no. El cerebro no es un músculo. Si fuera un músculo, tendría que estar compuesto por miocitos, es decir, células musculares. Y no es así. El cerebro está formado por miles de millones de neuronas, un tipo de células muy especializado y que son realmente las partes funcionales. Es decir, el cerebro no es más que la estructura que alberga las neuronas.

El cráneo, las meninges, el líquido cefalorraquídeo y las propias sustancias que conforman el cerebro para darle esa consistencia típica no son más que estructuras que tienen un simple propósito: mantener la integridad de las neuronas y dotarlas de un medio en el que puedan desarrollarse y comunicarse entre sí adecuadamente.

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Y aquí es donde nos vamos acercando a cómo transmite el cerebro la información. Desde este momento, tenemos que dejar de pensar en el cerebro como esa masa de aspecto gelatinoso y empezar a visualizarlo como una red de miles de millones de neuronas interconectadas.

Las neuronas están por todo el cuerpo, pues son las células que conforman el sistema nervioso. Y, evidentemente, a cualquier región del organismo llegan las neuronas. Lo que pasa es que, a excepción del cerebro, las neuronas son simplemente una “autopista” por la que fluye la información. En el cerebro llegan a un nivel de complejidad mucho mayor.

Y es que es de esta interconexión neuronal propia del cerebro que, partiendo simplemente de unas células con un tamaño inferior a 0’1 milímetros, al conectarse entre sí son capaces de generar pensamientos, emociones, sueños, almacenar recuerdos, controlar los latidos del corazón, hacer que andemos, que movamos los brazos, que experimentos sensaciones… Todo. Todo nace de la comunicación entre neuronas.

Evidentemente, el tema es mucho más complejo, pero sería imposible analizarlo en este artículo. Por lo tanto, debemos quedarnos con esto, con que lo que pasa en el interior del cerebro es que hay miles de millones de neuronas que forman una especie de tela de araña, interconectándose entre ellas y siendo capaces de generar y transmitir impulsos eléctricos.

El cerebro es “solo” eso: una máquina de generar señales eléctricas con la capacidad de reconducirlas hacia todo el organismo. Ahora veremos cómo nacen estos impulsos y cómo llegan a cualquier órgano o tejido del cuerpo.

¿Cómo envía la información?

Ahora ya sabemos que el cerebro es nuestro centro de mandos y que son únicamente las neuronas las que lo controlan todo. Por lo tanto, nuestro “yo” no es más que un conjunto de miles de millones de neuronas generando y transmitiendo constantemente impulsos eléctricos.

Todo empieza cuando hay “algo” que enciende, es decir, que activa, una región de nuestro cerebro. Para entenderlo mejor, seguiremos con el ejemplo de tocar algo que está quemando. Nuestra piel está llena de receptores de dolor, los cuales forman parte del sentido del tacto y, por lo tanto, del sistema nervioso. Cuando alguna perturbación (algo está demasiado caliente) activa estos receptores, las neuronas sensoriales se encargan de hacer llegar, mediante los impulsos eléctricos que venimos mencionando, la señal de “esto está quemando” al cerebro.

Cuando este mensaje llega a la red neuronal del cerebro, estas analizan la información y se “dan cuenta” de que hay que quitar la mano de ahí cuanto antes porque si está quemando, es posible que nos haga daño. Por lo tanto, cuando llega el mensaje, las neuronas del cerebro (en la región encargada de procesar lo que llega del sentido del tacto) se activan. Y cuando se activan, empieza lo interesante.

“Activarse”, en el ámbito de la neurología, significa cargarse eléctricamente. Por lo tanto, cuando las neuronas del cerebro quieren enviar una señal, la que sea, desde “quita la mano” hasta “mueve la pierna”, pasando por “corazón, continúa latiendo” y cualquier proceso del organismo, deben generar un impulso eléctrico.

• Para saber más: “Las 9 partes de una neurona (y sus funciones)”

Por lo tanto, en nuestro cerebro se están generando a cada instante millones de impulsos eléctricos, que nacen en el interior de las neuronas de la red neuronal cerebral. Una vez estas neuronas tienen la señal eléctrica con la información de “tenemos que apartar la mano” codificada, es imprescindible que este mensaje llegue a los músculos de las manos.

Pero si la información se quedara en el cerebro y no pudiera viajar, esto sería imposible. Por ello, la naturaleza ha dotado a los seres vivos de la capacidad de realizar un proceso asombroso conocido como sinapsis.

La sinapsis es, básicamente, una forma que tienen las neuronas de “ir pasándose” el mensaje las unas a las otras. La información nace en el cerebro, pero después, todas las neuronas que conforman cada uno de los nervios de nuestro cuerpo participan en que el mensaje llegue al destino.

El sistema nervioso forma una red similar a una “autopista” que tiene su origen en el cerebro pero que se extiende por todo el organismo. Y la forma de que las neuronas del cerebro pasen la información a las de los nervios es mediante esta sinapsis neuronal, un proceso químico increíble.

Cuando las neuronas del cerebro se han activado eléctricamente y, por lo tanto, han generado el mensaje, empiezan a producir neurotransmisores, unas moléculas que se sintetizan con unas características acordes al impulso eléctrico y que son liberadas al espacio que hay entre neuronas.

Una vez la primera neurona ha generado neurotransmisores, estos son captados por la siguiente neurona de la red, que los “absorbe” y, una vez lo ha hecho, en su interior suceden una serie de cambios que la llevan a cargarse eléctricamente del mismo modo que la anterior y, por lo tanto, llevando el mismo mensaje.

Esta segunda neurona conducirá el impulso eléctrico por toda su extensión hasta llegar a la región donde se sintetizan los neurotransmisores, que serán captados por la siguiente neurona. Esta tercera neurona los volverá a absorber y se activará eléctricamente para pasar el mensaje a la cuarta, y así sucesivamente miles de millones de veces hasta que, partiendo del cerebro, se llega a los nervios que controlan los movimientos musculares. Y todo esto sucede en milésimas de segundo.

Cuando el impulso eléctrico, que ha nacido en el cerebro pero que, gracias a la sinapsis y pese a haber “saltado” de neurona en neurona millones de veces, se mantiene intacto con la información de “hay que quitar la mano de aquí porque nos estamos quemando”, llega a los músculos, estos se activan por orden de los nervios y, en efecto, quitamos la mano de ahí.

Y así es como el cerebro transmite la información: generando impulsos eléctricos dentro de una red neuronal increíblemente compleja y “pasando” el mensaje entre neuronas gracias a un proceso químico en el que se liberan moléculas que hacen que todas las neuronas de la red se vayan activando una detrás de otra hasta llegar al destino.

E igual que sucede con este ejemplo de quemarnos, todos los otros procesos fisiológicos imaginables, tanto los voluntarios como los involuntarios, siguen el mismo principio.

Referencias bibliográficas

• Megías, M., Molist, P., Pombal, M.A. (2018) “Tipos celulares: Neurona”. Atlas de Histología Vegetal y Animal.
• Maris, G. (2018) “The Brain and How it Functions”. Research Gate.
• Brosnan Watters, G. (2002) “The Secret Life of the Brain”. Journal of Undergraduate Neuroscience Education.
• Damasio, A. (2018) “Cómo el cerebro crea la mente”. Research Gate.