NEURONAS Y NEUROTRASMISORES

NEURONAS Y NEUROTRASMISORES

Prof. Alice Pérez FernándezCurso: Psicología FisiológicaPrograma de Psicología

Prof. Alice Pérez FernándezCurso: Psicología FisiológicaPrograma de Psicología

UNIVERSIDAD INTERAMERICANA DE PUERTO RICO

RECINTO DE FAJARDO

ObjetivosObjetivos

Definir lo que es una neurona

Conocer las estructuras de las neuronas

Conocer los neurotransmisores mas importantes y sus funciones

Definir lo que es una neurona

Conocer las estructuras de las neuronas

Conocer los neurotransmisores mas importantes y sus funciones

NeuronasNeuronas

Son las células funcionales del tejido nervioso. Ellas se interconectan formando redes de comunicación que transmiten señales por zonas definidas del sistema nervioso . Los funciones complejas del sistema nervioso son consecuencia de la interacción entre redes de neuronas, y no el resultado de las características específicas de cada neurona individual.

Son las células funcionales del tejido nervioso. Ellas se interconectan formando redes de comunicación que transmiten señales por zonas definidas del sistema nervioso . Los funciones complejas del sistema nervioso son consecuencia de la interacción entre redes de neuronas, y no el resultado de las características específicas de cada neurona individual.

NeuronasNeuronas

La forma y estructura de cada neurona se relaciona con su función específica, la que puede se:

recibir señales desde receptores sensoriales

conducir estas señales como impulsos nerviosos, que consisten en cambios en la polaridad eléctrica a nivel de su membrana celular

transmitir las señales a otras neuronas o a células efectoras

La forma y estructura de cada neurona se relaciona con su función específica, la que puede se:

recibir señales desde receptores sensoriales

conducir estas señales como impulsos nerviosos, que consisten en cambios en la polaridad eléctrica a nivel de su membrana celular

transmitir las señales a otras neuronas o a células efectoras

NeuronasNeuronas

En cada neurona existen cuatro zonas diferentes

el pericarion que es la zona de la célula donde se ubica el núcleo (Fig 1), y desde el cuál nacen dos tipos de prolongaciones (Fig 2)

En cada neurona existen cuatro zonas diferentes

el pericarion que es la zona de la célula donde se ubica el núcleo (Fig 1), y desde el cuál nacen dos tipos de prolongaciones (Fig 2)

Figura 1Figura 1

Figura 2Figura 2

NeuronasNeuronas

las dendritas que son numerosas y aumentan el área de superficie celular disponible para recibir información desde los terminales axónicos de otras neuronas (Fig 3 y 4)

las dendritas que son numerosas y aumentan el área de superficie celular disponible para recibir información desde los terminales axónicos de otras neuronas (Fig 3 y 4)

Figura 3Figura 3

Figura 4Figura 4

NeuronasNeuronas

el axón que nace único y conduce el impulso nervioso de esa neurona hacia otras células (Figs 5 y 6) ramificándose en su porción terminal (telodendrón)

uniones celulares especializadas llamadas sinapsis, ubicadas en sitios de vecindad estrecha entre los botones terminales de las ramificaciones del axón y la superficie de otras neuronas (Fig 4 y 5)

el axón que nace único y conduce el impulso nervioso de esa neurona hacia otras células (Figs 5 y 6) ramificándose en su porción terminal (telodendrón)

uniones celulares especializadas llamadas sinapsis, ubicadas en sitios de vecindad estrecha entre los botones terminales de las ramificaciones del axón y la superficie de otras neuronas (Fig 4 y 5)

Figura 5Figura 5

Figura 6Figura 6

NeuronasNeuronas

El tamaño de las células nerviosas es muy variable pero su cuerpo celular puede llegar a medir hasta 150 um y su axón más de 100 cm

Cada zona de las células nerviosas se localiza de preferencia en zonas especializadas del tejido nervioso.

El tamaño de las células nerviosas es muy variable pero su cuerpo celular puede llegar a medir hasta 150 um y su axón más de 100 cm

Cada zona de las células nerviosas se localiza de preferencia en zonas especializadas del tejido nervioso.

NeuronasNeuronas

Los cuerpos celulares , la mayor parte de las dendritas y la arborización terminal de una alta proporción de los axones se ubican en la sustancia gris del SNC y en los ganglios del SNP.

Los axones forman la parte funcional de las fibras nerviosas y se concentran en los haces de la sustancia blanca del SNC; y en los nervios del SNP

Los cuerpos celulares , la mayor parte de las dendritas y la arborización terminal de una alta proporción de los axones se ubican en la sustancia gris del SNC y en los ganglios del SNP.

Los axones forman la parte funcional de las fibras nerviosas y se concentran en los haces de la sustancia blanca del SNC; y en los nervios del SNP

NeuronaNeurona

La neuronaLa neurona

La célula nerviosa (neurona) tiene dos funciones principales: la propagación del potencial de acción (impulso o señal

nerviosa) a través del axón y su transmisión a otras neuronas o a células efectoras para

inducir una respuesta. Las células efectoras incluyen el músculo esquelético y

cardíaco y las glándulas exocrinas y endocrinas reguladas por el sistema nervioso.

La célula nerviosa (neurona) tiene dos funciones principales: la propagación del potencial de acción (impulso o señal

nerviosa) a través del axón y su transmisión a otras neuronas o a células efectoras para

inducir una respuesta. Las células efectoras incluyen el músculo esquelético y

cardíaco y las glándulas exocrinas y endocrinas reguladas por el sistema nervioso.

La conducción de los impulsos neuronalesLa conducción de los impulsos neuronales

La conducción de un impulso a través del axón es un fenómeno eléctrico causado por el intercambio de iones a lo largo de la membrana.

En cambio, la trasmisión del impulso de una neurona a otra o a una célula efectora no neuronal depende de la acción de neurotransmisores (NT) específicos sobre receptores también específicos.

La conducción de un impulso a través del axón es un fenómeno eléctrico causado por el intercambio de iones a lo largo de la membrana.

En cambio, la trasmisión del impulso de una neurona a otra o a una célula efectora no neuronal depende de la acción de neurotransmisores (NT) específicos sobre receptores también específicos.

Potencial de acciónPotencial de acción

Cuando las sustancias químicas hacen contacto con la superficie de la neurona, estas cambian el balance de iones (átomos cargados electrónicamente) entre el interior y el exterior de la membrana celular. Cuando este cambio alcanza un nivel umbral, este efecto se expande a través de la membrana de la célula hasta el axón. Cuando alcanza al axón, se inicia un potencial de acción.

Cuando las sustancias químicas hacen contacto con la superficie de la neurona, estas cambian el balance de iones (átomos cargados electrónicamente) entre el interior y el exterior de la membrana celular. Cuando este cambio alcanza un nivel umbral, este efecto se expande a través de la membrana de la célula hasta el axón. Cuando alcanza al axón, se inicia un potencial de acción.

Potencial de acciónPotencial de acción

La superficie del axón contiene cientos de miles de minúsculos mecanismos llamados bombas de sodio . Cuando la carga entra en el axón, las bombas de sodio a la base del axón hacen que los átomos de sodio entren en el axón, cambiando el balance eléctrico entre dentro y fuera. Esto causa que la siguiente bomba de sodio haga los mismo, mientras que las anteriores bombas retornan el sodio hacia fuera, y así en todo el recorrido hacia abajo del axón.

La superficie del axón contiene cientos de miles de minúsculos mecanismos llamados bombas de sodio . Cuando la carga entra en el axón, las bombas de sodio a la base del axón hacen que los átomos de sodio entren en el axón, cambiando el balance eléctrico entre dentro y fuera. Esto causa que la siguiente bomba de sodio haga los mismo, mientras que las anteriores bombas retornan el sodio hacia fuera, y así en todo el recorrido hacia abajo del axón.

Potencial de AcciónPotencial de Acción

Cada neurona individual genera un Potencial de Acción idéntico después de cada estímulo y lo conduce a una velocidad fija a lo largo del axón. La velocidad depende del diámetro axonal y del grado de mielinización. En las fibras mielínicas la velocidad en metros/segundo (m/s) es aproximadamente 3.7veces su diámetro (m).

Cada neurona individual genera un Potencial de Acción idéntico después de cada estímulo y lo conduce a una velocidad fija a lo largo del axón. La velocidad depende del diámetro axonal y del grado de mielinización. En las fibras mielínicas la velocidad en metros/segundo (m/s) es aproximadamente 3.7veces su diámetro (m).

Liberación de neurotransmisores y sinapsis

Liberación de neurotransmisores y sinapsis

Una neurona determinada recibe gran cantidad de estímulos de forma simultánea, positivos y negativos, de otras neuronas y los integra en varios patrones de impulsos diferentes. Éstos viajan a través del axón hasta la siguiente sinapsis. Una vez iniciada la propagación axonal del impulso nervioso, ciertas drogas o toxinas pueden modificar la cantidad de neurotransmisores liberada por el axón terminal.

Una neurona determinada recibe gran cantidad de estímulos de forma simultánea, positivos y negativos, de otras neuronas y los integra en varios patrones de impulsos diferentes. Éstos viajan a través del axón hasta la siguiente sinapsis. Una vez iniciada la propagación axonal del impulso nervioso, ciertas drogas o toxinas pueden modificar la cantidad de neurotransmisores liberada por el axón terminal.

SinapsisSinapsis

Las sinapsis se establecen entre neurona y neurona y, en la periferia, entre una neurona y un efector (p. ej., el músculo); en el sistema nervioso central existe una disposición más compleja. La conexión funcional entre dos neuronas puede establecerse entre el axón y el cuerpo celular, entre el axón y la dendrita (la zona receptiva de la neurona), entre un cuerpo celular y otro o entre una dendrita y otra.

Las sinapsis se establecen entre neurona y neurona y, en la periferia, entre una neurona y un efector (p. ej., el músculo); en el sistema nervioso central existe una disposición más compleja. La conexión funcional entre dos neuronas puede establecerse entre el axón y el cuerpo celular, entre el axón y la dendrita (la zona receptiva de la neurona), entre un cuerpo celular y otro o entre una dendrita y otra.

NeurotransmisiónNeurotransmisión

La neurotransmisión puede aumentar o disminuir para generar una función o para responder a los cambios fisiológicos. Muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos son debidos a un aumento o disminución de la actividad de determinados NT y muchas drogas pueden modificarla; algunas (p.ej., alucinógenos) producen efectos adversos y otras (p. ej., antipsicóticos) pueden corregir algunas disfunciones patológicas.

La neurotransmisión puede aumentar o disminuir para generar una función o para responder a los cambios fisiológicos. Muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos son debidos a un aumento o disminución de la actividad de determinados NT y muchas drogas pueden modificarla; algunas (p.ej., alucinógenos) producen efectos adversos y otras (p. ej., antipsicóticos) pueden corregir algunas disfunciones patológicas.

ContinuaciónContinuación

El desarrollo y la supervivencia de las células del sistema nervioso dependen de proteínas específicas, como el factor de crecimiento nervioso, el factor neurotrófico cerebral y la neurotrofina 3.

El desarrollo y la supervivencia de las células del sistema nervioso dependen de proteínas específicas, como el factor de crecimiento nervioso, el factor neurotrófico cerebral y la neurotrofina 3.

NeurotransmisoresNeurotransmisores

Los neurotransmisores son las sustancias químicas que se encargan de la transmisión de las señales desde una neurona hasta la siguiente a través de las sinapsis. También se encuentran en la terminal axónica de las neuronas motoras, donde estimulan las fibras musculares para contraerlas. Ellos y sus parientes cercanos son producidos en algunas glándulas como las glándulas pituitaria y adrenal.

Los neurotransmisores son las sustancias químicas que se encargan de la transmisión de las señales desde una neurona hasta la siguiente a través de las sinapsis. También se encuentran en la terminal axónica de las neuronas motoras, donde estimulan las fibras musculares para contraerlas. Ellos y sus parientes cercanos son producidos en algunas glándulas como las glándulas pituitaria y adrenal.

acetilcolinaacetilcolina

La acetilcolina fue el primer neurotransmisor en ser descubierto. Fue aislado en 1921 por in biólogo alemán llamado Otto Loewi, quien ganó posteriormente el premio Nobel por su trabajo. La acetilcolina tiene muchas funciones: es la responsable de mucha de la estimulación de los músculos, incluyendo los músculos del sistema gastro-intestinal. También se encuentra en neuronas sensoriales y en el sistema nervioso autónomo, y participa en la programación del sueño REM.

La acetilcolina fue el primer neurotransmisor en ser descubierto. Fue aislado en 1921 por in biólogo alemán llamado Otto Loewi, quien ganó posteriormente el premio Nobel por su trabajo. La acetilcolina tiene muchas funciones: es la responsable de mucha de la estimulación de los músculos, incluyendo los músculos del sistema gastro-intestinal. También se encuentra en neuronas sensoriales y en el sistema nervioso autónomo, y participa en la programación del sueño REM.

AcetilcolinaAcetilcolina

El famoso veneno botulina funciona bloqueando la acetilcolina, causando parálisis. El derivado de la botulina llamado botox se usa por muchas personas para eliminar temporalmente las arrugas. Existe un vínculo entre la acetilcolina y la enfermedad de Alzheimer: hay una pérdida de cerca de un 90 % de la acetilcolina en los cerebros de personas que sufren de esta enfermedad debilitante.

El famoso veneno botulina funciona bloqueando la acetilcolina, causando parálisis. El derivado de la botulina llamado botox se usa por muchas personas para eliminar temporalmente las arrugas. Existe un vínculo entre la acetilcolina y la enfermedad de Alzheimer: hay una pérdida de cerca de un 90 % de la acetilcolina en los cerebros de personas que sufren de esta enfermedad debilitante.

norepinefrinanorepinefrina

En 1946, otro biólogo alemán cuyo nombre era von Euler, descubrió la norepinefrina (antes llamada noradrenalina). La norepinefrina esta fuertemente asociada con la puesta en “alerta máxima” de nuestro sistema nervioso. Es prevalente en el sistema nervioso simpático, e incrementa la tasa cardiaca y la presión sanguínea. Nuestras glándulas adrenales la liberan en el torrente sanguíneo, junto con su pariente la epinefrina. Es también importante para la formación de memorias.

En 1946, otro biólogo alemán cuyo nombre era von Euler, descubrió la norepinefrina (antes llamada noradrenalina). La norepinefrina esta fuertemente asociada con la puesta en “alerta máxima” de nuestro sistema nervioso. Es prevalente en el sistema nervioso simpático, e incrementa la tasa cardiaca y la presión sanguínea. Nuestras glándulas adrenales la liberan en el torrente sanguíneo, junto con su pariente la epinefrina. Es también importante para la formación de memorias.

norepinefrinanorepinefrina

El estrés tiende a agotar nuestro almacén de adrenalina, mientras que el ejercicio tiende a incrementarlo. Las anfetaminas (“speed”) funcionan causando la liberación de norepinefrina.

El estrés tiende a agotar nuestro almacén de adrenalina, mientras que el ejercicio tiende a incrementarlo. Las anfetaminas (“speed”) funcionan causando la liberación de norepinefrina.

DopaminaDopamina

Es un neurotransmisor inhibitorio, lo cual significa que cuando encuentra su camino a sus receptores, bloquea la tendencia de esa neurona a disparar. La dopamina esta fuertemente asociada con los mecanismos de recompensa en el cerebro. Las drogas como la cocaína, el opio, la heroína, y el alcohol promueven la liberación de dopamina, al igual que lo hace la nicotina.

Es un neurotransmisor inhibitorio, lo cual significa que cuando encuentra su camino a sus receptores, bloquea la tendencia de esa neurona a disparar. La dopamina esta fuertemente asociada con los mecanismos de recompensa en el cerebro. Las drogas como la cocaína, el opio, la heroína, y el alcohol promueven la liberación de dopamina, al igual que lo hace la nicotina.

DopaminaDopamina

La grave enfermedad mental llamada esquizofrenia, se ha demostrado que implica cantidades excesivas de dopamina en los lóbulos frontales, y las drogas que bloquean la dopamina son usadas para ayudar a los esquizofrénicos. Por otro lado, demasiada poca dopamina en las áreas motoras del cerebro es responsable de la enfermedad de Parkinson, la cual implica temblores corporales incontrolables.

La grave enfermedad mental llamada esquizofrenia, se ha demostrado que implica cantidades excesivas de dopamina en los lóbulos frontales, y las drogas que bloquean la dopamina son usadas para ayudar a los esquizofrénicos. Por otro lado, demasiada poca dopamina en las áreas motoras del cerebro es responsable de la enfermedad de Parkinson, la cual implica temblores corporales incontrolables.

GABAGABA

En 1950, Eugene Roberts y J. Awapara descubrieron el GABA (ácido gamma aminobutírico), otro tipo de neurotransmisor inhibitorio. El GABA actúa como un freno del los neurotransmisores excitatorios que llevan a la ansiedad. La gente con poco GABA tiende a sufrir de trastornos de la ansiedad, y los medicamentos como el Valium funcionan aumentando los efectos del GABA. Si el GABA está ausente en algunas partes del cerebro, se produce la epilepsia.

En 1950, Eugene Roberts y J. Awapara descubrieron el GABA (ácido gamma aminobutírico), otro tipo de neurotransmisor inhibitorio. El GABA actúa como un freno del los neurotransmisores excitatorios que llevan a la ansiedad. La gente con poco GABA tiende a sufrir de trastornos de la ansiedad, y los medicamentos como el Valium funcionan aumentando los efectos del GABA. Si el GABA está ausente en algunas partes del cerebro, se produce la epilepsia.

GlutamatoGlutamato

El glutamato es un pariente excitatorio del GABA. Es el neurotransmisor más común en el sistema nervioso central, y es especialmente importante en relación con la memoria. Curiosamente, el glutamato es realmente tóxico para las neuronas, y un exceso las mataría. Algunas veces el daño cerebral o un golpe pueden llevar a un exceso de este y terminar con muchas más células cerebrales muriendo que el propio trauma. La ALS, más comúnmente conocida como enfermedad de Lou Gehrig, está provocada por una producción excesiva de glutamato.

El glutamato es un pariente excitatorio del GABA. Es el neurotransmisor más común en el sistema nervioso central, y es especialmente importante en relación con la memoria. Curiosamente, el glutamato es realmente tóxico para las neuronas, y un exceso las mataría. Algunas veces el daño cerebral o un golpe pueden llevar a un exceso de este y terminar con muchas más células cerebrales muriendo que el propio trauma. La ALS, más comúnmente conocida como enfermedad de Lou Gehrig, está provocada por una producción excesiva de glutamato.

SerotoninaSerotonina

Se ha encontrado que la serotonina está íntimamente relacionada con la emoción y el estado de ánimo. Demasiada poca serotonina se ha mostrado que lleva a la depresión, problemas con el control de la ira, el desorden obsesivo-compulsivo , y el suicidio. Demasiada poca también lleva a un incremento del apetito por los carbohidratos (comidas rica en almidón) y problemas con el sueño, lo cual también esta asociado con la depresión y otros problemas emocionales.

Se ha encontrado que la serotonina está íntimamente relacionada con la emoción y el estado de ánimo. Demasiada poca serotonina se ha mostrado que lleva a la depresión, problemas con el control de la ira, el desorden obsesivo-compulsivo , y el suicidio. Demasiada poca también lleva a un incremento del apetito por los carbohidratos (comidas rica en almidón) y problemas con el sueño, lo cual también esta asociado con la depresión y otros problemas emocionales.

SerotoninaSerotonina

El Prozac y otros medicamentos ayudan a la gente con depresión previniendo que las neuronas aspiren el exceso de serotonina, por lo que hay más flotando en las sinapsis. Es interesante que un poco de leche caliente antes de acostarse también incrementa los niveles de serotonina

El Prozac y otros medicamentos ayudan a la gente con depresión previniendo que las neuronas aspiren el exceso de serotonina, por lo que hay más flotando en las sinapsis. Es interesante que un poco de leche caliente antes de acostarse también incrementa los niveles de serotonina

SerotoninaSerotonina

Por otra parte, la serotonina también juega un papel en la percepción. Los alucinógenos como el LSD funcionan adhiriéndose a los receptores de serotonina en las vías perceptivas.

Por otra parte, la serotonina también juega un papel en la percepción. Los alucinógenos como el LSD funcionan adhiriéndose a los receptores de serotonina en las vías perceptivas.

EndorfinaEndorfina

La endorfina es el nombre corto de “morfina endógena” (presente en la heroína). Es estructuralmente muy similar a los opioides (opio, morfina, heroína, etc.) y tiene funciones similares: esta implicada en la reducción del dolor y en el placer, y las drogas opiáceas funcionan adhiriéndose a los receptores de endorfinas. Es también el neurotransmisor que ayuda a los osos y otros animales a hibernar. Considera esto: La heroína disminuye la tasa cardiaca, la respiración, y el metabolismo en general – exactamente lo que necesitarías para hibernar.

La endorfina es el nombre corto de “morfina endógena” (presente en la heroína). Es estructuralmente muy similar a los opioides (opio, morfina, heroína, etc.) y tiene funciones similares: esta implicada en la reducción del dolor y en el placer, y las drogas opiáceas funcionan adhiriéndose a los receptores de endorfinas. Es también el neurotransmisor que ayuda a los osos y otros animales a hibernar. Considera esto: La heroína disminuye la tasa cardiaca, la respiración, y el metabolismo en general – exactamente lo que necesitarías para hibernar.

NeurotransmisoresNeurotransmisores