El sistema nervioso humano está compuesto por billones de células, que se dividen en dos tipos básicos. Las neuronas, o células nerviosas, efectúan el vital trabajo de recibir y mandar información a otras partes del cuerpo. Las neuronas son sostenidas y protegidas de varias maneras por las células gliales. Un tipo de células cubre parte de la neurona con una funda o cubierta compuesta por un tejido graso llamado mielina. Otro tipo ayuda a retirar células nerviosas muertas, mientras otras sirven de soporte a las neuronas. En el sistema nervioso humano existen por lo menos 12 billones de neuronas y al menos el mismo número de células gliales. Las neuronas, que fueron observadas por primera vez en 1950 con microscopio electrónico, varían mucho en tamaño y forma, dependiendo sobre todo de las funciones que desarrollan.
A pesar de sus diferencias, todas las neuronas mantienen ciertas características comunes. Todas poseen un cuerpo celular con núcleo que contiene la información genética (es decir, el programa que determina lo que puede hacer cada célula) en el ácido desoxirribonucleico (ADN). Todas dendritas, extensiones largas y ramificadas del cuerpo celular, que reciben señales de entrada de células adyacentes. Cuanto más largas y complejas sean las dendritas de una neurona, más conexiones puede está realizar. La mayor parte de las neuronas tienen una prolongación en forma de cola llamada Axón, que puede ser tan corto como una fracción de centímetro para una neurona o tan largo como 60 0 90 centímetros en el axón de una neurona de la médula espinal. Una neurona recibe información de otras neuronas a través de sus dendritas y del cuerpo celular, pero trasmite la información a los músculos y glándulas a través del axón.
Nuestros cerebros son centros increíblemente activos de actividad eléctrica durante toda nuestra vida, incluso cuando dormimos. Igual que una batería, cada neurona posee una energía potencial almacenada, ya que el interior de una neurona cuenta con más iones negativos que positivos, mientras que su exterior está rodeado por iones positivos. Esta diferencia de potencial se conoce como potencial de reposo.
La descarga de una neurona, o el envío de un impulso nervioso a lo largo del axón de un extremo al otro de la neurona se conoce como potencial de acción.
El potencial de acción empieza en un lugar especializado del axón, cerca del cuerpo celular (la colilla axónica), y el impulso viaja a través del axón hasta la terminal axónica. Los impulsos se desplazan más rápido a lo largo de los axones recubiertos de mielina. Ya que ésta actúa como un aislante eléctrico, el potencial de acción no tiene lugar por debajo de la capa de mielina, pero salta rápidamente entre los nódulos o interrupciones en el recubrimiento mielítico.
El proceso de mielinización (la formación de mielina alrededor de los axones) se prolonga a lo largo de los primeros diez años de la vida del ser humano, al tiempo que las dendritas siguen creciendo y se desarrollan. En la vejez, sin embargo, las dendritas se encogen, por lo que hay menos comunicación entre las células. El enorme crecimiento de las habilidades humanas dentro de los primeros diez años de la vida es paralelo al proceso de mielinización y al crecimiento de las dendritas durante este período y señala una importante relación entre el desarrollo del cerebro y las habilidades humanas.
Si toca una estufa caliente y retira la mano inmediatamente después, actúa gracias a la información recibida por las neuronas sensoriales (existe un estímulo intenso) y enviada por las neuronas motoras (que ordenan a los músculos que retiren la mano). Ya que son neuronas diferentes, tienen que comunicarse entre ellas de alguna manera. ¿Cómo reciben y transmiten las neuronas tal información? Se comunican entre ellas mediante conexiones especiales llamadas sinapsis. Las sinapsis son pequeños espacios entre el axón de una neurona y las dendritas o el cuerpo celular de otra. Cuando el potencial de acción llega al final de un axón libera en la sinapsis una sustancia química llamada sustancia transmisora o neurotransmisor. Las vesículas sinápticas órganos especializados que se encuentran en las terminales axónicas de las neurona emisora, liberan la sustancia en el intervalo sináptico. Los puntos de recepción, moléculas especializadas de la neurona receptora, "cogen" o captan la sustancia química.
Existen diversas sustancias transmisoras, pero cada neurona envía solo una sustancia química para todas sus conexiones sinápticas. Sin embargo, todas las células receptoras poseen abundantes puntos de recepción diferentes, que están especializados en captar los distintos tipos de neurotransmisores que las neuronas pueden enviar. En la sinapsis los neurotransmisores pueden excitar la neurona receptora, haciéndola disparar sus propios impulsos, o pueden inhibirla y evitar que los envíe.
Las neuronas pueden recibir muchos mensajes sinápticos al mismo tiempo y de diferentes fuentes, y es la suma total de las corrientes sinápticas excitatorias e inhibidoras las que deciden si una célula se dispara o no. Cada neurona, por la tanto, actúa como un pequeño calculador, sumando información de muchas fuentes y tomando "decisiones" sobre si enviar o no la información a otras células.
Dado que cada célula nerviosa puede recibir mensajes de aproximadamente 1000 células nerviosas, el número de conexiones sinápticas en el cerebro humano excede el trillón (1, 000, 000, 000, 000). Este número astronómicamente alto de posibilidades se halla detrás de todo lo que pensamos, sentimos y hacemos. No es raro que este pequeño órgano gelatinoso sea todavía el mecanismo más complicado del universo.
Los neurotransmisores
Es difícil asegurar qué sustancia química específica actúa como neurotransmisor, aunque los investigadores han identificado algunas sustancias que aparecen como probables candidatos, al cumplir con los criterios siguientes: son liberadas por neuronas, pueden generar corrientes eléctricas excitatorias o inhibidoras y las enzimas que los degradan aparecen de manera natural en el cerebro. Existe una gran evidencia de que la falta de transmisión de una de estas sustancias químicas, la DOPAMINA, puede conducir por lo menos a dos enfermedades. Demasiada DOPAMINA puede ser la causa del trastorno psicológico esquizofrénico y demasiado poca DOPAMINA puede llevar a la enfermedad nerviosa de Parkinson, dolencia caracterizada por temblores involuntarios y por depresiones. Los investigadores han llegado a estas conclusiones observando los efectos de ciertas sustancias químicas sobre las personas afectadas de tales dolencias. A menudo a los esquizofrénicos se les puede aliviar con una clase de medicamentos conocidos como fenotiacinas, que se sabe que bloquean las transmisión sináptica de la DOPAMINA, lo cual sugiere que un exceso de DOPAMINA intersináptica es la causa de la esquizofrenia. Los individuos que padecen la enfermedad de Parkinson mejoran con el medicamento llamado L-DOPA, una sustancia que el cerebro puede convertir en DOAPMINA.
Otro neurotransmisor, la ACETILCOLINA, puede estar relacionado con la enfermedad de Alzheimer, trastorno degenerativo del cerebro, que resulta en una pérdida extrema de la memoria y otras alteraciones intelectuales. Por lo general, se observa en las personas mayores, pero a veces ocurre en la edad madura. Investigaciones "post mortem" de pacientes con la enfermedad de Alzheimer han mostrado que sus cerebros tienen un bajo nivel de ACETILCOLINA, y que han perdido un grupo de neuronas que se sabe proporcionan este neurotransmisor al resto del cerebro. Los investigadores esperan que la terapia química pueda ayudar a tales enfermos para quienes no se ha encontrado otro tipo de tratamiento.
Los fármacos que alteran el comportamiento parecen influir en procesos específicos del cerebro, introduciendo al cuerpo sustancias químicas cuya acción es similar a la de los transmisores específicos. Químicamente estas drogas aceleran
