¿Cómo se conectan las neuronas?

Publicado el 28 de Septiembre de 2022 | Biología y Geología

En Biología del Desarrollo existen dos procesos principales que ocurren para crear un tejido/órgano: por un lado, existe la necesidad de fabricar las células que van a formar ese tejido y, por otro lado, como habitualmente esas células no se crean en el mismo lugar que van a ejercer su función, hay una migración gracias a la cual las células viajan desde su lugar de nacimiento hasta el punto donde vivirán el resto de sus días. Estos dos procesos suelen darse simultáneamente en distintos grados durante el desarrollo de un ser vivo, y son suficientes para fabricar casi todos los tejidos de un organismo, pero hay una excepción: el sistema nervioso.

El sistema nervioso está formado por dos tipos celulares: las células gliales y las neuronas. En el caso del ser humano, más o menos hay una célula glial por cada neurona y, por ejemplo, en el cerebro tenemos unos 86.000 millones de neuronas. En la fabricación de nuestro sistema nervioso hay que crear las cantidades necesarias de ambos tipos celulares, colocarlas y, aquí llega la particularidad de este tejido, las neuronas necesitan conectarse con otras neuronas. Esta conexión básicamente consiste en que las neuronas tienen una prolongación principal, denominada axón, que debe crecer hasta conectarse (hacer sinapsis), con las prolongaciones secundarias (dendritas), de otras neuronas. Las conexiones principales entre neuronas se producen durante el desarrollo biológico del organismo y están reguladas por lo que se conoce como los procesos de guía axonal.

Para conectarse, la neurona crea una estructura llamada “cono axonal” que irá creciendo desde el cuerpo de la neurona hasta el punto donde deba hacer sinapsis y, así, se genera un axón. Pero el cono no crece aleatoriamente, sino que lo hace siguiendo una serie de moléculas químicas que funcionan como señales de guía axonal que le indican al axón hacia donde debe crecer. Algunas de estas moléculas atraen al axón mientras que otras le marcan hacia donde no debe ir. Un punto importante es que estas guías pueden ser de dos tipos: unas están “ancladas” a zonas concretas y, por lo tanto, solo hacen su efecto cuando el cono axonal se topa físicamente con ellas (son un poco como señales “táctiles”); y otras forman gradientes químicos: son avisos moleculares a distancia que son más intensos cuanto más cerca está el axón de las células que están liberando esos compuestos y, por lo tanto, a mayor cercanía mayor potencia de la señal de guía axonal.

Gracias a la combinación de las señales de guía axonal, las neuronas se interconectan durante la formación del sistema nervioso, creando así un funcionamiento básico en el sistema nervioso. Sin embargo, aunque estos procesos tienen su máximo exponente durante el desarrollo, a lo largo de nuestra vida nuestras neuronas siguen, en menor escala, ajustando y creando conexiones nuevas en función de nuestra experiencia, lo que vamos aprendiendo… así que los procesos de guía axonal nos acompañan durante toda nuestra vida.

Aplicación en el aula

En premio Nobel Dr. Santiago Ramón y Cajal realizó multitud de ilustraciones de gran belleza donde dibujó las conexiones entre neuronas. Como actividad complementaria se podría visualizar en el aula algunas de sus ilustraciones, muchas de las cuales se encuentran en el Legado Cajal del Instituto Cajal (CSIC), y también hay una selección de algunas de sus mejores ilustraciones en el libro “The Beautiful Brain: The Drawings of Santiago Ramón y Cajal” (Abrams Books).

Por Pablo Barrecheguren