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¿Cómo funciona el sistema nervioso?
¿Son los nervios simplemente los cables que conducen electricidad
a través del cuerpo, como los cables en la pared de tu casa
o los de tu computadora?
A menudo se hace esta analogía,
pero lo cierto es que los nervios tienen una función mucho más compleja en el cuerpo humano.
No sólo son los cables, sino también las células sensoras
que detectan el mundo interno y el externo,
los transductores que convierten información en impulsos eléctricos,
los cables que transmiten estos impulsos,
los transistores que confinan la información
y suben o bajan el volumen,
y, finalmente, los activadores que toman esa información
y causan un cierto efecto en otros órganos.
Considera esto. Si tu madre te acaricia gentilmente el antebrazo,
reaccionas con placer.
O, si una araña se arrastra por tu antebrazo, te sobresaltas y te la sacas de encima con un golpe.
O, si rozas tu antebrazo con una rejilla caliente mientras retiras un pastel del horno
retrocedes de inmediato.
Un toque suave ha producido placer, miedo o dolor.
¿Cómo es posible que un solo tipo de célula tenga tantas funciones?
Los nervios son en realidad grupos de células llamadas neuronas,
y cada una de esas neuronas está altamente especializada en transportar impulsos nerviosos,
su tipo de electricidad,
en respuesta a una sola clase de estímulos, y en una sola dirección.
El impulso nervioso empieza con un receptor,
una parte especializada de cada nervio,
donde se origina el impulso eléctrico.
Un receptor nervioso puede ser un receptor térmico,
cuya función es únicamente responder a un rápido incremento en la temperatura.
Otro tipo de receptor está conectado con los vellos del antebrazo,
y detecta el movimiento de esos vellos, tal como cuando una araña se arrastra por tu piel.
Y otro tipo de neurona es el mecanorreceptor de bajo umbral,
que se activa con un toque suave.
Cada una de estas neuronas transporta información específica:
dolor, precaución, placer.
Esa información se proyecta a áreas específicas del cerebro
y se llama impulso eléctrico.
La parte interna de un nervio es un fluido muy rico en iones de potasio.
Allí la concentración de potasio es 20 veces más alta que en el fluido externo del nervio,
mientras que el fluido externo tiene 10 veces más sodio que el interior de un nervio.
Este desequilibrio entre el sodio fuera y el potasio dentro de la célula
tiene como resultado que el interior del nervio tenga una carga eléctrica negativa
con respecto al exterior del nervio,
de aproximadamente -70 o -80 milivoltios.
Esto se denomina potencial de reposo del nervio.
Pero en respuesta a ese estímulo que el nervio puede detectar,
se abren poros en la pared de la célula cerca del receptor de la misma.
Estos poros son canales proteínicos especializados,
diseñados para hacer que el sodio se precipite hacia el nervio.
Los iones de sodio aumentan su gradiente de concentración,
y, cuando lo hacen, la carga del interior del nervio se transforma en positiva...
unos +40 milivoltios.
Cuando esto ocurre, inicialmente en el nervio alrededor del receptor,
si el cambio en la carga eléctrica del nervio es lo suficientemente grande,
si llega a lo que se llama umbral,
los canales de iones de sodio cercanos se abren, y luego se abren los que se encuentran cercanos a estos,
y así, sucesivamente;
entonces la positividad se expande a lo largo de la membrana nerviosa
hasta el cuerpo de células del nervio,
y luego a lo largo de la extensión del nervio, que tiene forma similar a la de un hilo y se llama axón.
Mientras tanto, los canales de iones de potasio se abren,
el potasio se precipita fuera del nervio,
y el voltaje de la membrana regresa a la normalidad.
En realidad, se pasa un poco de largo.
Y, durante este evento,
el nervio es resistente a una mayor despolarización, es refractario,
lo que impide que el impulso eléctrico nervioso se desplace hacia atrás.
Entonces, las bombas de iones bombean el sodio hacia afuera del nervio,
y el potasio hacia adentro del nervio,
regresando el nervio a su estado de reposo normal.
El extremo del nervio, el extremo del axón,
se comunica con el blanco del nervio.
Este blanco serán otros nervios en un área especializada de la médula espinal
que serán procesados y luego transmitidos al cerebro.
O la diana del nervio puede ser otro órgano, como un músculo.
Cuando el impulso eléctrico alcanza el extremo del nervio,
pequeñas vesículas, o paquetes, que contienen neurotransmisores químicos,
son liberados por el nervio e interactúan rápidamente con el blanco del nervio.
Este proceso se llama transmisión sináptica,
porque la conexión entre el nervio y el siguiente elemento de la cadena
se llama sinapsis. Y es aquí, en esta sinapsis,
que la información eléctrica de la neurona puede ser modulada,
amplificada,
totalmente bloqueada
o transformada en otro proceso de información.