SINAPSIS

¿QUÉ ES LA SINAPSIS?

 

La sinapsis o articulación interneuronal corresponde a las estructuras que permiten el paso del impulso nervioso desde una célula nerviosa a otra.

Sus componentes son los siguientes:

Superficie presináptica: Generalmente corresponde a una terminal axónica o botón axónico Con la membrana presináptica libre de neurotúbulos y neurofilamentos y donde se aprecian una serie de gránulos, abundantes mitocondrias que permiten el metabolismo aeróbico a este nivel y vesículas sinápticas llenas de neurotransmisor que es sintetizado en el soma y llega a la superficie presináptica a través del flujo axónico anterógrado. Las moléculas que no se liberan vuelven al soma a través del flujo retrógrado.

Espacio sináptico: Mide aprox. 200 Aº. Es el lugar donde se libera el neurotransmisor, el cual cae a la hendidura sináptica y baña la superficie del tercer componente de la sinapsis que es la superficie postsináptica.Tiene material  filamentoso y se comunica con el espacio extracelular

Superficie Postsináptica: Es donde el neurotransmisor abre canales iónicos para que comiencen a funcionar los segundos mensajeros, dentro del cuerpo de la segunda neurona. Desencadenando un impulso nervioso.

 

NEUROTRANSMISORES

Los Neurotransmisores son sustancias químicas sintetizadas en el pericarion y almacenadas en los terminales nerviosos en Vesículas Sinápticas. que permiten la transmisión de impulsos nerviosos a nivel de las sinapsis.

  

Criterios que definen a una sustancia como neurotransmisor:

- La sustancia debe estar presente en el interior de la neurona presináptica.

- La sustancia debe ser liberada en respuesta a la despolarización presináptica, lo cual debe ocurrir en forma de Ca+2 dependiente.

- Se deben presentar receptores específicos en la célula postsináptica.

- Ciclo de vida similar:

- Sintetizadas y empaquetadas en vesículas en la neurona presináptica.

- Liberadas desde la célula presináptica, uniéndose a receptores sobre una o más células postsinápticas.

- Una vez liberadas en la hendidura son eliminadas o degradadas.

- Neuromoduladores actúan sobre la superficie para aumentar o disminuir la cantidad de neurotrasmisores que se liberan.

tipos de sinapsis, con relación a los neurotransmisores:

Sinapsis Eléctrica (sin neurotransmisores):

        En este tipo, las membranas sinápticas están conectadas directamente. a través de poros o túneles de proteina En ellas, el potencial de acción pasa a la neurona postsináptica sin Retardo ( gap junctions).Existen por ejemplo a nivel de loa sianpasis con llas células musculares lisas Son más abundantes en los animales filogenéticamente más primitivos que el hombre.

Sinapsis Electroquímicas:

        En este tipo, las membranas no están conectadas, dejan un espacio denominado Hendidura Sináptica.

Entonces La señal que conecta la Neurona Presináptica con una Postsináptica es un Neurotransmisor. 

Neurotransmisores como:   

Los neurotransmisores mas conocidos y mas comunes a nivel del sistema nervioso son: la acetilcolina (ACh), glutamato, ácido gammaaminobutítico (GABA) y glicina.

El neurotransmisor excitatorio mas conocido es el glutamato y los inhibitorios de sinapsis  son GABA en el cerebro y la glicina en la médula espinal

Otros neurotransmisores son la norepinefrina (NE), la dopamina (DA) y la serotonina (5HT).

Neuromoduladores:             

Encefalinas, Endorfinas, Sustancia P, Colecistoquinina, Vasopresina, Oxitocina,  Péptidos Intestinales Vasoactivos (VIP). 

Tipos Funcionales de Sinapsis

Las Sinapsis se pueden clasificar en:

Excitatoria: Las membranas postsinápticas reaccionan ante el Neurotransmisor disminuyendo su potencial de reposo, por lo tanto, disminuyendo la negatividad interna, lo que aumenta la excitabilidad.

Inhibitoria: Las membranas postsinápticas se hiperpolariza por el neurotransmisor, por lo que aumenta la negatividad interna, disminuyendo la excitabilidad.

 

•El que una sinapsis sea excitatoria o inhibitoria no depende exclusivamente del neurotransmisor (ya que uno puede actuar indistintamente de las dos formas), sino de las características de la membrana postsinápticas. Los receptores determinan su respuesta ante un neurotransmisor determinado.

•Clasificación Estructural de la Sinapsis

•Las Sinapsis pueden ocurrir:

•Entre Neuronas; Entre una Neurona y una Célula Receptora; Entre una Neurona y una Célula Muscular; Entre una Neurona y una Célula Epitelial. 

•Según su morfología las sinapsis se clasifican en:

•Axodendrítica:

•Es el tipo mas frecuente de sinapsis. A medida que el axón se acerca puede tener una expansión terminal (botón terminal) o puede presentar una serie de expansiones (botones de pasaje) cada uno de los cuales hace contacto sináptico.

•En este caso las dendritas presentan unas espinas dendríticas y se ha comprobado en ratas que son sometidas a estimulación, que mediante el aprendizaje, aumentan las espinas dendríticas.

•Axosomática:

•Cuando se une una membrana axónica con el soma de otra membrana.

•Axoaxónica :

•Son aquellas en que existe un axón que contacta con el segmento inicial de otro axón (donde comienza la vaina de mielina).

•Dendrodendrítica

•Dendrosomática

•Somatosomal

•Las tres últimas son exclusivas del Sistema Nervioso Central.

   

•Impulso Nervioso:

•La Neurona presenta un Potencial de Reposo, por consecuencia de tener una diferencia de cargas en relación con su medio: en su interior tiene carga negativa (por supremacía de los aniones proteicos junto a iones potasio) y en su exterior positivo (por gran presencia de iones Sodio).

•Cuando una neurona es estimulada, su membrana celular pierde su estado de potencial de reposo, por lo tanto, se despolariza dejando el interior celular con carga positiva y el exterior negativo.

• Entonces el impulso nervioso es un potencial propagado por el axón desde el soma, tras haber cambiado su polarización ante un estímulo.

NEURONA

¿QUE ES UNA NEURONA? 

Una neurona es una célula que por medio de impulsos eléctricos y procesos químicos, maneja y transmite información.
Las neuronas son parte importantísima del sistema nervioso, y se especializan dependiendo de la información que son responsables de transmitir, como las motoras que son responsables entre otras cosas de producir contracciones en los músculos, lo que nos permite movernos, o las sensoriales, que manejan la información de los sentidos que llega al cerebro. Existen de esta manera diferentes tipos de neuronas que no sólo se diferencian según su función, sino que tienen formas y organización particular, como las que se mencionan anteriormente, más las que encontramos en la corteza cerebral, o en ganglios (simpáticos, parasimpáticos o espinales), y así.

COMO ESTA CONSTITUIDA UNA NEURONA

Una neurona típica consta de: un núcleo voluminoso central, situado en el soma; un pericarion que alberga los orgánulos celulares típicos de cualquier célula eucariota y neuritas (esto es, generalmente un axón y varias dendritas) que emergen del pericarion.

NUCLEO

Situado en el cuerpo celular, suele ocupar una posición central y ser muy conspicuo (visible), especialmente en las neuronas pequeñas. Contiene uno o dos nucléolos prominentes, así como una cromatina dispersa, lo que da idea de la relativamente alta actividad transcripcional de este tipo celular. La envoltura nuclear, con multitud de poros nucleares, posee una lámina nuclear muy desarrollada. Entre ambos puede aparecer el cuerpo accesorio de Cajal, una estructura esférica de en torno a 1 μm de diámetro que corresponde a una acumulación de proteínas ricas en los aminoácidos arginina y tirosina.

PERICARION

Diversos orgánulos llenan el citoplasma que rodea al núcleo. El orgánulo más notable, por estar el pericarion lleno de ribosomas libres y adheridos al retículo rugoso, es la llamada sustancia de Nissl, al microscopio óptico, se observan como grumos basófilos, y, al electrónico, como apilamientos de cisternas del retículo endoplasmático. Tal abundancia de los orgánulos relacionados en la síntesis proteica se debe a la alta tasa biosintética del pericarion.

Estos son particularmente notables en neuronas motoras somáticas, como las del ucerno anterior de la médula espinal o en ciertos núcleos de nervios craneales motores. Los cuerpos de Nissl no solamente se hallan en el pericarion sino también en las dendritas, aunque no en el axón, y es lo que permite diferenciar de dendritas y axones en el neurópilo.

DENDRITAS

Las dendritas son ramificaciones que proceden del soma neuronal que consisten en proyecciones citoplasmáticas envueltas por una membrana plasmática sin envoltura de mielina. En ocasiones, poseen un contorno irregular, desarrollando espinas. Sus orgánulos y componentes característicos son: muchos microtúbulos y pocos neurofilamentos, ambos dispuestos en haces paralelos; muchas mitocondrias; grumos de Nissl, más abundantes en la zona adyacente al soma; retículo endoplasmático liso, especialmente en forma de vesículas relacionadas con la sinapsis.

AXÓN

El axón es una prolongación del soma neuronal recubierta por una o más células de Schwann en el sistema nervioso periférico de vertebrados, con producción o no de mielina. Puede dividirse, de forma centrífuga al pericarion, en: cono axónico, segmento inicial, resto del axón.³

• Cono axónico. Adyacente al pericarion, es muy visible en las neuronas de gran tamaño. En él se observa la progresiva desaparición de los grumos de Nissl y la abundancia de microtúbulos y neurfilamentos que, en esta zona, se organizan en haces paralelos que se proyectarán a lo largo del axón.
• Segmento inicial. En él comienza la mielinización externa. En el citoplasma, a esa altura se detecta una zona rica en material electronodenso en continuidad con la membrana plasmática, constituido por material filamentoso y partículas densas; se asume que interviene en la generación del potencial de acción que transmitirá la señal sináptica. En cuanto al citoesqueleto, posee esta zona la organización propia del resto del axón. Los microtúbulos, ya polarizados, poseen la proteína τ⁹ pero no la proteína MAP-2.
• Resto del axón. En esta sección comienzan a aparecer los nódulos de Ranvier y las sinapsis.

FUNCIÓN DE LA NEURONA

Las neuronas tienen la capacidad de comunicarse con precisión, rapidez y a larga distancia con otras células, ya sean nerviosas, musculares o glandulares. A través de las neuronas se transmiten señales eléctricas denominadas impulsos nerviosos.

Estos impulsos nerviosos viajan por toda la neurona comenzando por las dendritas, y pasa por toda la neurona hasta llegar a los botones terminales, que pueden conectar con otra neurona, fibras musculares o glándulas. La conexión entre una neurona y otra se denomina sinapsis.

Las neuronas conforman e interconectan los tres componentes del sistema nervioso: sensitivo, motor e integrador o mixto; de esta manera, un estímulo que es captado en alguna región sensorial entrega cierta información que es conducida a través de las neuronas y es analizada por el componente integrador, el cual puede elaborar una respuesta, cuya señal es conducida a través de las neuronas. Dicha respuesta es ejecutada mediante una acción motora, como la contracción muscular o secreción glandular.

¿QUE ES UNA RED NEURONAL?

RED NEURONAL

  

Una red neuronal en el sentido biológico son sistemas hechos para que funcionen como cerebros encontrados en la naturaleza ya sea animal o cualquier ser humano, y tienen la característica de ser sistemas desordenados capaces de guardar información que se le proporcione.

  

El sistema de neuronas biológico esta compuesto por neuronas de entrada (censores) conectados a una compleja red de neuronas "calculadoras" (neuronas ocultas), las cuales, a su vez, están conectadas a las neuronas de salidas que controlan, por ejemplo, los músculos. 

 El trabajo que desarrollan las neuronas biológicas es distinta a la que realizan las computadoras convencionales aunque fueron inspiradas para realizar funciones similares, ya que las neuronas operan en paralelo y llegan a hacer más ruido que las partes que conforman una computadora. 

comunican señales por medio de retransmisiones llamadas sinápsis, que llegan a centros de conjunción llamados los cuerpos de las neuronas y de los cuales surgen señales eléctricas a través de canales conocidos con el nombre de axones. 

RED NEURONAL ARTIFICIAL

Se puede definir a una Red Neuronal Artificial como modelos matemáticos inspirados en sistemas biológicos, adaptados y simulados en computadoras convencionales. Las RNAs están inspiradas en el sistema biológico natural. Como es conocido, en este sistema la neurona es la unidad de procesamiento, y aunque las RNAs sean mucho menos complejas que una red neuronal biológica, también realizan cálculos complejos para procesar información.

Las redes neuronales artificiales las cuales son llamadas ARN son modelos que intentan reproducir el comportamiento del cerebro de un ser humano. Se trata de un sistema que interconecta reuronas en una red que puede ser muy amplia la cual da como resultado una acción o un estimulo para la cual fue creado.

Existen cuatro aspectos que caracterizan una red neuronal las cuales son: su topología, el mecanísmo de aprendizaje, el tipo de asociación realizada entre la información de entrada y de salida, y la forma de como representa la información obtenida.