Fisiología del Sistema Nervioso Central: Neurotransmisores y Receptores

Mecanismo de Contracción Muscular y Neurotransmisores

La contracción muscular depende de la cantidad de ATP disponible y de la duración de la unión mediada por la energía. Por ello, las células musculares cuentan con una gran cantidad de mitocondrias.

Sustancias que Modifican la Contracción

  • Acetilcolina: Produce una unión con un tiempo determinado.
  • Tropionilcolina: Al tener una mayor cantidad de carbonos, aumenta la fuerza y la duración de la unión.
  • Succinilcolina: Con cuatro carbonos, prolonga aún más el tiempo de unión. Sin embargo, una dosis elevada de succinilcolina puede consumir la energía rápidamente, terminando la unión de forma abrupta. La succinilcolina provoca una contracción muscular momentánea en tétano, seguida de una rápida relajación. Actúa como un agonista competitivo despolarizante, aumentando el mecanismo de acción, pero no la función.
  • Antagonista competitivo: Se une al receptor y lo bloquea.

Seminario: Sistema Nervioso Central

El nivel coccígeo puede interpretar ciertos estímulos con un grado de complejidad limitado. Si la complejidad del estímulo supera su capacidad, lo envía al siguiente nivel. La capacidad de discriminación del estímulo determina el nivel de procesamiento. Por ejemplo, si el coxis puede procesar estímulos de hasta una complejidad de 10, un estímulo de complejidad 5 será procesado localmente. Sin embargo, un estímulo de complejidad 15 será enviado a un nivel superior. Los seres humanos son los únicos seres vivos con una corteza cerebral de seis capas, lo que permite un nivel de respuesta más complejo.

Histología del Sistema Nervioso Central

El sistema nervioso central se divide histológicamente en seis capas:

  • Capa molecular
  • Capa granulosa externa
  • Capa piramidal externa
  • Capa granulosa interna
  • Capa piramidal interna
  • Capa multiforme

Estas capas se pueden entender como un arco reflejo alto o bajo. Un arco reflejo bajo es menos complejo, mientras que uno alto es más complejo. Antiguamente, existía un hipotálamo nulo. Posteriormente, aparecieron el tálamo y los ganglios basales. El tálamo actúa como el centro del estímulo, y los ganglios basales generan una respuesta. Finalmente, se desarrolló la corteza cerebral, con sus capas granulares (sensitivas) y piramidales (motoras). Las capas plexiformes o moleculares son capas superiores que comunican a las otras capas.

Organización Funcional de la Corteza

  • Capas granulares: Reciben estímulos sensitivos de la periferia.
  • Capas piramidales: Generan respuestas motoras.
  • Capas superiores: Comunican los diferentes núcleos de la corteza entre sí, permitiendo una comunicación horizontal.

Las primeras capas participan en la respuesta del arco reflejo (estímulo y respuesta). Integran las acciones y respuestas con sensaciones anteriores. Se habla de paleocorteza y neocorteza.

  • Paleocorteza: Se relaciona con las necesidades del cuerpo, discriminando estímulos en función de si son agradables o desagradables (emoción).
  • Neocorteza: Discrimina estímulos en función de si son buenos o malos (razón).

Áreas Funcionales de la Corteza

  • Área pre-rolándica: Función sensitiva.
  • Área parietal: Función auditiva y del lenguaje.
  • Área occipital: Función visual.

Estas áreas convergen en un centro integrador de la imagen corporal, que a su vez se conecta con la corteza prefrontal para elaborar la respuesta y almacenarla en la memoria.

Todo lo que percibe el cuerpo se dirige al centro de la imagen corporal y luego al centro integrador hacia la corteza periférica para generar la respuesta. Este centro integrador interactúa con la memoria, permitiendo una respuesta integrada basada en experiencias previas.

Neurotransmisores Excitadores e Inhibidores

Los principales neurotransmisores excitadores son el glutamato y el aspartato, mientras que los inhibidores son el GABA y la glicina.

GABA

El GABA tiene tres tipos de receptores:

  • GABA-A: Ionotrópico rápido.
  • GABA-B: Ionotrópico lento.
  • GABA-C: Metabótropico.

Estos receptores median respuestas neuronales inmediatas (GABA-A), mediatas (GABA-C) y a largo plazo (GABA-B).

Glutamato

El glutamato tiene tres tipos de receptores:

  • NMDA
  • AMPA
  • KAINATO

El ácido aspártico (aspartato) puede existir en forma dextrógira (T-Aspartato) o levógira. La adición de un grupo metilo al T-Aspartato produce N-Metil-D-Aspartato (NMDA). La histamina tiene tres tipos de receptores: tipo 1, 2 y 3.

El receptor AMPA es el primero en activarse. El receptor NMDA solo se activa cuando la membrana postsináptica está despolarizada.