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El sistema nervioso es nuestra red de telecomunicaciones. El conjunto de miles de millones de neuronas cuya actividad está controlada por el cerebro y que permiten el intercambio de información entre el sistema nervioso central, que coordina nuestra fisiología, y el resto de órganos, tejidos y estructuras del cuerpo humano.
Pero nada de esto (caminar, hablar, leer, escribir, escuchar e incluso mantener estables nuestras funciones vitales) sería posible sin el proceso fisiológico que hace posible la comunicación entre neuronas: la sinapsis. Un fenómeno increíblemente complejo que permite la transmisión de impulsos eléctricos a lo largo del sistema nervioso.
Que los mensajes nerviosos circulen a velocidades de entre 2,5 km/h y 360 km/h es gracias a esta sinapsis neuronal, un proceso fisiológico que permite a una neurona transmitir la información a la siguiente célula de la red neuronal, conformando así una “autopista” de información por el sistema nervioso.
Pero, ¿todas las sinapsis son iguales? No. Ni mucho menos. El sistema nervioso es muy complejo y cada acción fisiológica requiere de un proceso de intercambio de información particular. De ahí que existan diferentes clases de sinapsis neuronales en función de qué se transmite, qué efecto tiene sobre la red neuronal y de dónde se produce la conexión. Veamos, pues, cómo se clasifica la sinapsis.
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¿Qué es la sinapsis y cómo funciona?
La sinapsis es un proceso fisiológico fundamental para el sistema nervioso al ser el mecanismo que permite la comunicación entre neuronas. Estas neuronas son células exclusivas del sistema nervioso que han adaptado su morfología y fisiología a la generación y transmisión de impulsos eléctricos, al ser esta “electricidad” el lenguaje del sistema nervioso.
Y es que es en estos mensajes eléctricos que está codificada la información en nuestro organismo, desde aquella que ordena al corazón continuar latiendo hasta aquella que le dice al cerebro qué están captando nuestros ojos. Así pues, las neuronas son las vías de comunicación de nuestro cuerpo, conformando redes con miles de millones de células nerviosas.
Estas redes comunican (en los dos sentidos) cualquier órgano o tejido del cuerpo con el cerebro. Pero en estas redes, los mensajes no pueden viajar de forma continua. Las neuronas son células individuales y hay espacio entre ellas. Por ello, tiene que existir un modo de conseguir que estas neuronas se “pasen” la información. Y aquí es donde entra en juego la sinapsis.
Un proceso bioquímico a través del cual una neurona portadora de una señal nerviosa puede “decirle” a la siguiente neurona de la “autopista” cómo debe cargarse eléctricamente para que la información se preserve a lo largo de la red y llegue a su destino sin pérdidas de piezas informativas. Un proceso fisiológico que permite que, pese a que cada una de las miles de millones de neuronas de la red tenga que encenderse individualmente, los mensajes viajen a entre 2,5 y 360 km/h.
Pero, ¿cómo sucede esta sinapsis? Tenemos una primera neurona cargada con un mensaje. Esta señal eléctrica viajará a través del axón de la neurona, una prolongación que nace desde el cuerpo neuronal (donde se ha generado este primer impulso nervioso) y que, gracias a la vaina de mielina, transmite rápidamente la señal hasta los botones sinápticos.
Estos botones sinápticos son unas ramificaciones presentes en la parte terminal de la neurona y en cuyo interior, la señal eléctrica se “traduce” en la síntesis de neurotransmisores, unas moléculas que actuarán como mensajeros. En este “cóctel” de neurotransmisores está codificada la información, por lo que estas sustancias serán liberadas al medio interneuronal.
Una vez ahí, los neurotransmisores serán captados por la siguiente neurona de la red. Las dendritas, unas prolongaciones en la parte inicial de la neurona, absorben estos neurotransmisores. Una vez dentro del cuerpo, la información química se descodifica y se genera un impulso eléctrico que, como se ha seguido la “receta”, será igual que el de la primera neurona de la red. Y así sucesivamente hasta completar la red de miles de millones de neuronas, algo que, como la sinapsis es tan rápida y eficiente, funciona de forma prácticamente instantánea.
- Para saber más: “¿Cómo funciona la sinapsis?”
¿Qué clases de sinapsis neuronal existen?
El proceso que hemos visto de sinapsis es el general. Ahora bien, como hemos dicho, no existe un mecanismo único de sinapsis. De acuerdo a distintos parámetros, podemos diferenciar diferentes procesos que permiten la comunicación interneuronal. Así pues, según qué se transmite, qué efectos ejerce y dónde tiene lugar, podemos diferenciar las siguientes clases de sinapsis.
1. Sinapsis química
La sinapsis química es aquella que se realiza a través de la emisión y absorción de neurotransmisores, las sustancias que, como hemos visto, son liberadas por una neurona cargada eléctricamente y captadas por la siguiente neurona de la red a través de las dendritas. Estos neurotransmisores constituyen un “cóctel químico” donde está codificada la información nerviosa.
Estas moléculas son liberadas al medio interneuronal y absorbidas por la siguiente neurona de la red, la cual, en su cuerpo, descodifica la información química y se carga eléctricamente. Es la forma de sinapsis más común (en lo que al parámetro de tipo de transmisión se refiere) y no requiere de un contacto físico entre neuronas.
2. Sinapsis eléctrica
La sinapsis eléctrica es la otra forma de transmitir la información. A diferencia de la sinapsis química, la eléctrica requiere de un contacto físico entre neuronas, pues no hay una liberación de sustancias químicas (neurotransmisores) y, por tanto, no está mediada por moléculas que se absorben. La información directamente se transmite a nivel eléctrico, pues el contacto físico permite que los iones fluyan entre neuronas.
Tiene menos versatilidad que la sinapsis química ya que no permite el desarrollo de funciones inhibitorias, de ahí que evolutivamente haya sido sustituida por la sinapsis mediada por neurotransmisores. Aun así, es propia del nervio óptico, especialmente a nivel de conos y bastones del ojo.
3. Sinapsis inhibitoria
Ahora que hemos visto los dos tipos de sinapsis según cómo se transmite la información, toca ver tres tipos en función del efecto que tiene la comunicación: inhibitoria, excitatoria y moduladora. Empecemos con la sinapsis inhibitoria, que es aquella en la que una neurona detiene o disminuye el potencial de acción de la siguiente neurona de la red.
En otras palabras, esta sinapsis es la que, al desarrollarse, inhibe a la siguiente neurona. Mediada por canales de cloruro, cuando estos se abren, fluyen iones negativos que provocan una hiperpolarización local de la siguiente neurona, haciendo que sea menos probable que haya un potencial de acción. Así, una neurona puede inhibir los impulsos nerviosos en otra célula nerviosa. La glicina y GABA son neurotransmisores con un importante papel en la sinapsis inhibitoria.
4. Sinapsis excitatoria
La sinapsis excitatoria es el caso contrario al anterior. En este caso, la sinapsis excitatoria es aquella en la que una neurona inicia o incrementa el potencial de acción de la siguiente neurona de la red. Así, en lugar de detener la transmisión de información nerviosa, se estimula que el mensaje eléctrico avance a través de la red neuronal.
Mediada por canales de sodio, cuando estos se abren, fluyen iones positivos que provocan una despolarización local de la siguiente neurona, haciendo que sea más probable que haya un potencial de acción. La acetilcolina, el aspartato y el glutamato son neurotransmisores con un papel importante en la sinapsis excitatoria.
5. Sinapsis moduladora
La sinapsis moduladora es aquella en la que no hay una excitación o una inhibición del potencial de acción de la siguiente neurona de la red, sino que la neurona sináptica consigue alterar, regular y controlar el patrón o frecuencia de actividad celular de la neurona postsináptica. Ni se excita ni se inhibe, se modula su actividad eléctrica.
6. Sinapsis axodendrítica
Llegamos ya al último parámetro a analizar, aquel que clasifica a las neuronas en cinco tipos según el lugar donde se produce la conexión: axodendrítica, axosomática, axo-axónica, neurona-neurona y neurona-célula muscular. Empecemos con la sinapsis axodendrítica, aquella que constituye la clase más frecuente de sinapsis de acuerdo a este parámetro.
La sinapsis axodendrítica es la que hemos descrito cuando analizábamos el funcionamiento general de la sinapsis. Es aquella que se produce entre el axón de una primera neurona (que libera a través de los botones sinápticos los neurotransmisores) y las dendritas de la segunda neurona, que absorbe, a través de estas, los neurotransmisores. Normalmente, los efectos son excitatorios.
7. Sinapsis axosomática
La sinapsis axosomática es aquella que se produce entre el axón de una primera neurona y el cuerpo (también conocido como soma) de la siguiente neurona. Así pues, la conexión se produce directamente con el soma, sin intervención de las dendritas. Normalmente, los efectos son inhibitorios.
8. Sinapsis axo-axónica
La sinapsis axo-axónica es aquella que se produce entre el axón de una primera neurona y el axón de la siguiente neurona. Esta conexión suele producirse para conseguir una regulación de la cantidad de neurotransmisores que esta segunda neurona va a liberar al medio interneuronal. Así pues, como se puede deducir, los efectos son normalmente moduladores.
9. Sinapsis neurona-neurona
Por sinapsis neurona-neurona entendemos cualquier forma de conexión sináptica entre dos neuronas. Es decir, los dos componentes de la comunicación son células nerviosas, que son entidades que forman parte de una red neuronal por la que debe fluir un mensaje eléctrico. Es lo que mejor entendemos como sinapsis.
10. Sinapsis neurona-célula muscular
Y terminamos con un tipo especial pero no por ello menos importante. La sinapsis neurona-célula muscular es aquella forma de comunicación que no se da entre dos células nerviosas, sino entre una neurona y una célula de tejido muscular. Esta sinapsis permite las uniones neuromusculares que, en esencia, hacen posible la transmisión de impulsos eléctricos a los músculos para que estos, tanto los de control voluntario como los de control involuntario, se contraigan y relajen según las necesidades.
