Resumen

Los emocionantes descubrimientos comenzaron en la primavera de 1977. Se habían descubierto ciertas herramientas. Herramientas que permitieron a los científicos penetrar dentro de las células nerviosas del cerebro. Descubrimientos importantes se hacían a diario sobre el funcionamiento interno del cerebro. Ahora sabemos que existen ciertos químicos vitales que llevan los mensajes entre las células cerebrales. En esencia, éstos químicos permiten que las células nerviosas cerebrales “platiquen” entre sí.

En un día típico dentro del cerebro, trillones de mensajes se mandan y se reciben. Los mensajes que son “felices” o positivos, son llevados por los “MENSAJEROS ALEGRES” (técnicamente se conoce como: sistema biogenético de amino/endorfina). Otros mensajes son sombríos y depresores. Estos son llevados por los “MENSAJEROS TRISTES”. La mayor parte de los centros nerviosos reciben ambos tipos de mensajes. Mientras ésta transmisión esté en balance todo funciona con normalidad.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

En la actualidad se ha observado que va en aumento la aparición de enfermedades relacionadas con desequilibrios en los neurotransmisores mediados por agentes externos, es posible ayudar a que se regulen dichos neurotransmisores para que trabajen en armonía casi perfecta y así con esto lograr  una mejor calidad de vida del individuo.

Antecedentes

El sistema nervioso es uno de los elementos más importantes para nuestra existencia y supervivencia, ya que permite la gestión, organización y funcionamiento del resto de sistemas corporales. Este sistema funciona a través del envío de impulsos electroquímicos con diferentes informaciones y órdenes para las diferentes estructuras que forman parte de nuestro organismo.

Antiguamente se creía que el sistema nervioso era una red continua y sin separación entre elementos, hasta que Ramón y Cajal, por medio de tinturas como la de Golgi, permitió identificar que en realidad está formado por un conjunto de células separadas entre sí: las neuronas. Estas se encuentran separadas por pequeños espacios, pero no dejan de comunicarse entre sí. La conexión existente entre ellas es lo que se conoce como sinapsis.

Qué es Sistema nervioso:

El sistema nervioso es el encargado de dirigir, supervisar y controlar todas las funciones y actividades de nuestros órganos y nuestro organismo en general.

Función del sistema nervioso

El sistema nervioso tiene la función de relación, ya que, como la palabra indica, relaciona las funciones y estímulos de las diferentes partes del cuerpo a través de este sistema central.

Estructura del sistema nervioso

Para estudiar el sistema nervioso, se ha dividido anatómicamente el cuerpo humano en dos partes: el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP).

El sistema nervioso central

El sistema nervioso central (SNC) está compuesto del encéfalo y la médula espinal. El encéfalo es conformado por:

• El cerebro: órgano que controla las acciones voluntarias. Se relaciona con el aprendizaje, la memoria y las emociones.

• El cerebelo: coordina los movimientos, reflejos y equilibrio del cuerpo.
• El bulbo raquídeo: dirige las actividades de los órganos internos como, por ejemplo, la respiración, los latidos del corazón y la temperatura corporal.

La médula espinal se conecta al encéfalo y se extiende a lo largo del cuerpo por el interior de la columna vertebral.

El sistema nervioso periférico

El sistema nervioso periférico (SNP) engloba todos los nervios que salen del sistema nervioso central hacia todo el cuerpo. Está constituido por nervios y ganglios nerviosos agrupados en:

• Sistema nervioso somático(SNS): comprende 3 tipos de nervios: los nervios sensitivos, los nervios motores y los nervios mixtos.
• Sistema nervioso vegetativo o autónomo(SNA): incluye el sistema nervioso simpático y el sistema nervioso parasimpático.

El Sistema Nervioso

El principal mecanismo de información en el cuerpo lo constituye un sistema de neuronas que se comunican unas con otras y para propósitos puramente didácticos, dividimos este sistema en un Sistema Nervioso Central (SNC) formado por el cerebro y la médula espinal, y en un Sistema Nervioso Periférico (SNP) que une el sistema nervioso central con los receptores sensoriales, que reciben información proveniente del medio externo e interno, y con los músculos y glándulas que son los efectores de las decisiones del SNC. Esta información es llevada por axones motores y sensoriales del SNP en haces de cables eléctricos que conocemos como nervios; por ejemplo, la información que recibe cada ojo es llevada al cerebro en los millones de axones que forman el nervio óptico.

Qué es Neurona:

Neurona es una célula nerviosa que posee la capacidad de excitarse y de propagar el impulso nervioso a otra neurona. Las neuronas son las células más importantes del sistema nervioso central (cerebro o médula espinal), la transmisión de impulsos eléctricos de una neurona a otra, constituye el principio de la base del funcionamiento del cerebro.

Las neuronas por ser cuerpos delgados, son difíciles de ver e inclusive en una imagen ampliada, hasta finales del siglo XIX poco se sabía acerca de las neuronas pero en el año 1873, el anatomista e italiano Camillo Golgi, identifico diferentes tipos de neuronas, descubrió que las sales de plata las teñía de color negro, logrando visualizar su estructura, este proceso se conoce como coloración de Golgi.

Las neuronas están conformadas por cuerpo celular, axones y dendritas, estructuras muy importantes y especializadas para su adecuado funcionamiento.

A pesar de que suelen existir ligeras variaciones, las neuronas suelen tener algunas partesbien definidas que se encargan tanto de la producción de sustancias y “elaboración de órdenes” (cuerpo o soma celular), transporte de sustancias (axones) y emisión (o captación) de componentes a otras células (dendritas).

Función de las neuronas

Estas células representan la unidad funcional y estructural básica del sistema nervioso, tanto en su componente central como el periférico.

Todos los tejidos encefálicos y los nervios periféricos constan de millones de neuronas densamente agrupadas, de tamaños y formas ligeramente diferentes, que cumplen una misma función: garantizar la transmisión de información desde y hacia el sistema nervioso central.

Esto cobra vital importancia si se tiene en cuenta que el sistema nervioso es, junto con el endocrino, el principal regulador de todas las funciones corporales.

Además, es el que permite establecer un vínculo entre los elementos externos al cuerpo humano y aquellos que se encuentran dentro, gracias a una gran cantidad de complejas interacciones neuronales estrictamente organizadas para garantizar tal fin.

Esto es posible mediante la transmisión de pequeños impulsos eléctricos que, dependiendo de su intensidad, frecuencia y ubicación, permite a las estructuras especializadas del sistema nervioso central discernir entre cada uno de los estímulos para elaborar una respuesta adecuada.

Partes de las neuronas y sus principales funciones

Desde un punto de vista extremadamente general, las neuronas pueden dividirse en:

• Un cuerpo celular o soma, el cual contiene al núcleo celular y es de forma “circular”.
• Los axones, prolongaciones del cuerpo celular en forma de finas estructuras alargadas.
• Las dendritas, ramificaciones que se encuentran en las porciones distales de los axones, siendo estas estructuras las que generalmente entran en contacto con otras neuronas.

• Soma

El soma o cuerpo celular es la zona en donde se “ordenan” y “coordinan” todas las funciones de la célula.

Esto es debido a que dicha región alberga el núcleo celular, una estructura que se encuentra en casi todas las células del organismo (ya que están ausentes, por ejemplo, en los eritrocitos) y que contiene material genético en forma de ADN y ARN.

Este material genético es el que contiene toda la información sobre cómo y cuándo realizar todos los procesos intracelulares que tengan que ver con proteínas, ya que el procesamiento del ADN permite, en última instancia, la producción de estas macromoléculas.

Debido a que la mayor parte de las reacciones bioquímicas inherentes al metabolismo requieren proteínas, es entendible que el núcleo celular es de vital importancia para el desarrollo de las neuronas.

·         Axones

Los axones cumplen con la función de transmitir sustancias desde el cuerpo celular a cada uno de los extremos, y desde un extremo a otro de la célula.

Su forma es muy característica debido a que facilita la transmisión del impulso nervioso y a que permite agrupar densamente todas las neuronas.

·         Dendritas

Las dendritas permiten establecer contacto con otras neuronas y células eléctricamente excitables (como el músculo).

Su forma ramificada permite que una sola neurona tenga un mejor alcance sobre una o varias células al mismo tiempo, constituyendo una auténtica malla de conexiones intercelulares bastante fuente y organizada que permite la adecuada transmisión de los impulsos nerviosos.

Cuando se establece el contacto entre dos células diferentes, generalmente se da un proceso conocido como sinapsis química, en la cual se liberan sustancias llamadas neurotransmisores desde una neurona presináptica hacia otra célula presináptica, lo cual ocasiona una serie de complejos cambios intracelulares que pueden cambiar el comportamiento de un determinado tipo celular.

Otros elementos neuronales

Además de las principales partes de la neurona descritas anteriormente, existen otras partículas o secciones de gran importancia para el correcto funcionamiento de estas. Algunas de estas partes son:

·         Células de Schwann

También conocidas como neurolemocitos estas células revisten los axones de las neuronas del sistema nervioso periférico y las forman vainas de mielina.

·         Vainas de mielina

Tal y como se nombran anteriormente, algunos axones poseen una capa mielina que facilita la transmisión de los estímulos eléctricos en largos recorridos.

·         Nódulos de Ranvier

Esta concepto hace referencia a los minúsculos espacios que se encuentran en la vaina de mielina y su principal cometido es potenciar la rapidez con la que se transmiten los impulsos eléctricos.

Tipos de Neuronas

Aunque hay muchos tipos diferentes de neuronas, hay tres grandes categorías basadas en su función:

1. Las neuronas sensoriales son sensibles a varios estímulos no neurales. Hay neuronas sensoriales en la piel, los músculos, articulaciones, y órganos internos que indican presión, temperatura, y dolor. Hay neuronas más especializadas en la nariz y la lengua que son sensibles a las formas moleculares que percibimos como sabores y olores. Las neuronas en el oído interno nos proveen de información acerca del sonido, y los conos y bastones de la retina nos permiten ver.
2. Las neuronas motoras son capaces de estimular las células musculares a través del cuerpo, incluyendo los músculos del corazón, diafragma, intestinos, vejiga, y glándulas.
3. Las interneuronas son las neuronas que proporcionan conexiones entre las neuronas sensoriales y las neuronas motoras, al igual que entre ellas mismas. Las neuronas del sistema nervioso central, incluyendo al cerebro, son todas interneuronas.

La mayoría de las neuronas están reunidas en “paquetes” de un tipo u otro, a menudo visible a simple vista. Un grupo de cuerpos celulares de neuronas, por ejemplo, es llamado un ganglio o un núcleo. Una fibra hecha de muchos axones se llama un nervio . En el cerebro y la médula espinal, las áreas que están compuestas en su mayoría por axones se llaman materia blanca , y es posible diferenciar vías o tractos de esos axones. Las áreas que incluyen un gran número de cuerpos celulares se llaman materia gris 

Esos tres tipos de neuronas nos indican cuáles son las funciones del sistema nervioso. Primero, la obtención de información sobre el interior de nuestro cuerpo; esto es, en qué estado se encuentran los órganos (corazón, pulmón, etc.) y el cuerpo mismo (cabeza, tronco, extremidades, etc.). También necesitamos saber cómo está el medio ambiente y cuál es nuestra relación con él; por ejemplo: ¿está oscuro, frío, qué obstáculos hay en el camino si nos desplazamos, hay depredadores o presas cercanas, etc.? Toda esa información es recogida por receptores tanto internos como externos y llevada al cerebro para su análisis y después la toma de una decisión sobre la conducta a seguir: ¿no hacer nada?, ¿correr para escapar o atrapar una presa?, etc. Por todo esto, el sistema nervioso puede ser entendido en tres términos funcionales: 1) un estado de alerta recogiendo información; 2) el procesamiento de esa información, y; 3) la activación del cuerpo para responder adecuadamente..

SINAPSIS

Las células del cerebro son las neuronas y la comunicación entre estas células nerviosas tiene ciertas características, una de ellas es que casi nunca se tocan, aunque están separadas por pequeñísimos espacios.

A la zona de interacción de las neuronas se le llama sinapsis que significa unión- enlace, y la comunicación entre neuronas se realiza mediante los neurotransmisores. Todas las acciones del cerebro como ordenar a los músculos que se contraigan y se relajen en forma coordinada para llevar a cabo un simple movimiento, tareas intelectuales, etc., son transmitidos por ellos y son capaces de modular nuestras emociones

TIPOS DE SINAPSIS

·         Sinapsis eléctrica

En estos casos sí que hay corriente eléctrica que pasa de una neurona a otra, sirectamente. En los seres humanos, este tipo de sinapsis solo están presentes en algunas partes de la retina.

·         Sinapsis química

En la mayor parte del sistema nervioso de los seres humanos, este es el único tipo de sinapsis que existe. En ella, la corriente eléctrica que llega al extremo de la neurona más cercano a aquella célula nerviosa en la que se quiere influir, genera la liberación de ciertas sustancias químicas, llamadas neurotransmisores, que navegan a través del espacio sináptico.

Algunas de ellas son captadas por estructuras llamadas receptores sinápticos, que a partir de ahí desencadenan un proceso u otro dependiendo de la molécula que les ha llegado (o, en algunos casos, quedan momentáneamente bloqueados).

·         Según su localización

A partir del punto en el que una neurona se comunica con la otra mediante el espacio sináptico, es posible encontrar los siguientes tipos de sinapsis.

Axosomática

En este caso, el botón terminal del axón entra en contacto con la superficie del soma, es decir, el cuerpo de la célula nerviosa.”

Axodendrítica

Es el tipo de sinapsis por excelencia. En él, el axón entra en contacto con las espinas dendríticas de las dendritas.

Axoaxónica

Un axón entra en contacto con otro.

Cerebro y Redes nerviosas

Como parte del Sistema Nervioso Central, el cerebro recibe información, la interpreta y decide la respuesta y al hacerlo funciona como una computadora. Si recibe imagenes ligeramente diferentes de un objeto en los dos ojos, calcula las diferencias e infiere que tan lejos debe estar ese objeto para proyectar esa diferencia.

El cerebro también hace los cálculos necesarios para producir el movimiento. Por ejemplo, ¿cómo se hacen los cálculos para tirar y encestar una pelota de ‘basket’? Primero, cada neurona se conecta con miles de otras neuronas y para tener una idea de la complejidad de estas interconexiones, consideremos que podriamos unir 8 piezas de Lego en 24 formas y seis piezas en casi 103 millones de formas. Con alrededor de 30 mil millones de neuronas, cada una con 10,000 contactos sobre otras neuronas, terminariamos con alrededor de 300 millones de millones de conexiones sinápticas corticales. Esto es porque un pedazo de cerebro del tamaño de un grano de arena contiene 10,000 neuronas y mil millones de sinapsis activas (Ramachandran y Blakeslee, 1998).

Las neuronas trabajan en grupos llamados redes neuronales y para entender porqué tienden a conectarse con otras neuronas vecinas, Kosslyn y Koenig (1992, p. 12) nos invitan a pensar: “¿porqué existen las ciudades?, ¿porqué las personas no se distribuyen mas uniformemente en el campo?” Al igual que las personas haciendo redes con personas, las redes de neuronas hacen redes con neuronas cercanas, con las que puedan tener conexiones cortas y rápidas. En la Figura 3 se muestra que las células de cada capa de una red neuronal conectan con varias células de la siguiente capa y el aprendizaje ocurre conforme la retroalimentación refuerza las conexiones que producen ciertos resultados. Por ejemplo, la práctica del piano construye conexiones nerviosas que se refuerzan practicando una y otra vez, hasta que es posible activarlas para tocar el piano sin ver las teclas. Nuevos modelos de computadora simulan las redes nerviosas completas, con conexiones excitatorias e inhibitorias que ganan fuerza con la experiencia y mimifican la capacidad del cerebro para aprender

SISTEMA LIMBICO

El sistema límbico tiene una gran importancia en el origen y el control de las emociones. Y dentro de este gran circuito, una pequeña región, el hipotálamo, está asociada a muchas conductas emocionales  y a funciones como el hambre y la sed. Se ha podido observar que cuando se destruyen algunos núcleos del hipotálamo, el sujeto puede dejar de comer e incluso incluso morir de hambre literalmente en medio de la más apetitosa comida. A través de este núcleo es que se siente la necesidad de comer. A esta región del hipotálamo se le conoce como centro de la saciedad.

En el hipotálamo y en otras áreas del sistema límbico se localizan los núcleos celulares que al ser estimulados provocan respuestas de cólera y agresividad en los animales

La conversación entre las neuronas

Las neuronas tienen dos tipos de prolongaciones, unas ramificadas, que confieren a estas células su aspecto estrellado o arborizado característico, y otras más largas y más sencillas, los axones, que son aquellas a través de las cuales las neuronas se comunican entre sí. La parte final del axón, que establece la comunicación con la neurona adyacente, se llama terminal sináptica o presinapsis, y se identifica en un gran número de sinapsis por la presencia muy característica de estructuras esféricas: las vesículas sinápticas.

En el interior de las células nerviosas predomina el potasio y algunas proteínas también con carga eléctrica mientras que afuera existe una alta concentración de sodio y cloro. Cuando la neurona está “callada” su interior es más negativo eléctricamente que el exterior, pero esta situación cambia abruptamente cuando la neurona se comunica con otras neuronas. Los neurotransmisores son los comunicadores de la relación entre las neuronas.

¿Qué son los neurotransmisores?

Los neurotransmisores son un conjunto de sustancias que participan en las sinapsis químicas, cuya interacción con receptores específicos permiten provocar una respuesta determinada

Los neurotransmisores participan en las sinapsis

Las neuronas poseen prolongaciones que permiten la comunicación efectiva entre ellas, sin embargo estas nunca se comunican directamente. Es decir, nunca llegan a tocarse, ya que siempre existe un espacio minúsculo conocido como hendidura sináptica.

Esta hendidura sináptica es el espacio natural existente entre dos neuronas relacionadas. Entonces, ¿cómo se comunican estas neuronas si nunca llegan a tocarse? Mediante las sinapsis, que se define como la comunicación funcional y no física entre dos neuronas.

Este proceso puede ser de dos tipos: eléctrico o químico. Por diversas razones moleculares que incluyen el adecuado control y regulación de funciones corporales, la sinapsis químicaes la más común en el sistema nervioso central.

La principal característica de este tipo de sinapsis es que es mediada por una serie de sustancias llamadas neurotransmisores.

Como se comentó anteriormente, son moléculas destinadas a permitir la comunicación entre dos o más neuronas. Esto se logra mediante la liberación de un neurotransmisor proveniente de una neurona presináptica, el cual interactúa con receptores específicos situados en la neurona postsináptica.

Este simple proceso desencadena una serie de respuestas en la segunda neurona que permite un efecto “en cadena” que termina con la ejecución de cualquier función corporal.

Objetivo

Conocer los mediadores químicos responsables de las distintas de las emociones en el cuerpo humano.

Conocer los factores externos que ayudan al equilibrio de los mediadores químicos en el cuerpo humano.

Justificación

Las enfermedades neurológicas representan un grupo de padecimientos con importantes repercusiones sociales y económicas, parece evidente el costo económico relacionado a los medicamentos, cuidadores y terapeutas así como el fuerte impacto que causan en las familias. Es importante conocer que hay agentes externos que ayudan a favorecer el estado de dichas enfermedades y con ello lograr una mejor calidad de vida en los individuos que lo presentan.

Hipótesis

Si hemos  encontrado que cierto tipo de alimentos y condiciones externas favorecen o disminuyen  la producción de neurotransmisores; entonces tenemos  como consecuencia en sus distintas combinaciones la manifestación de diferentes emociones e incluso patologías.

Método (materiales y procedimiento)

Mi investigación comenzó cuando tuve la oportunidad de ver la película DESPERTARES, con asesoría de  que ocurría en cada situación, lo cual me causo una gran inquietud de que es lo que ocurre en nuestro Sistema Nervioso a nivel químico y como estas distintas combinaciones son las causantes de las emociones e incluso de algunas enfermedades que hasta nuestros días son imposibles de curar ya que solo se controlan.

Posteriormente apoye mi investigación acudiendo a las bibliotecas para tener acceso a los libros que tienen información sobre el tema.

Galería Método

Resultados

• Si mantenemos una adecuada alimentación, un correcto descanso y no ingerimos sustancias energéticas y drogas, podemos tener un correcto equilibrio en la producción de neurotransmisores.

1.-La DOPAMINA  es un neurotransmisor que se asocia con el sistema  del placer del cerebro suministrando refuerzo positivo.

1. Su nivel bajo se asocia en personas con Parkinson, TDA e hiperactividad
2. La esquizofrenia se asocia con una cantidad excesiva

2.- La SEROTONINA es un neurotransmisor importante en la inhibición del enfado y de la agresión, el humor, el sueño y la sexualidad.

1. Nuestro comportamiento depende de la cantidad de luz
2. Durante las estaciones menos soleadas aumenta la depresión y falta de estimulo sexual
3. Cuando llega la primavera, la serotonina aumenta, provocando un gran bienestar y felicidad.

3.- La ADRENALINA es un neurotransmisor incrementa la frecuencia cardiaca, contrae vasos sanguíneos y participa en la reacción de lucha o huida.

4.- La NORADRENALINA es un neurotransmisor derivado de la Dopamina, mantiene la respuesta de lucha y huida. Participa en la  regulación del aprendizaje, memoria y sensación de recompensa.

5- La OXITOCINA está involucrada en el reconocimiento y establecimiento de las relaciones sociales de confianza y generosidad. Su ausencia juega un papel importante en el autismo.

6.- La ACETILCOLINA es un neurotransmisor tiene  funciones exitatorias e inhibitorias, controla la motivación, la exitacion y la atención. Es clave en la neuroplasticidad cerebral por lo que fomenta el aprendizaje y la memoria.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

El cerebro es un órgano maravilloso que hasta la actualidad se desconoce su funcionamiento en su totalidad, sin embargo sabemos que es muy importante  una alimentación equilibrada, un adecuado descanso, y promover la plasticidad de nuestro cerebro; para de esta manera equilibrar la liberación adecuada de neurotransmisores en las distintas situaciones que se presentan en la vida.

Los neurotransmisores son una parte fundamental de nuestras emociones, y la producción de cada uno de ellos son una perfecta combinación para asi responder  a las diferentes situaciones que se presentan.

El desequilibrio en los neurotransmisores provoca distintas patologías, que son difíciles de tratar ya que el aumento o descenso incontrolado puede no favorecer a la patología tratada y derivar en otra distinta.

Bibliografía

• Arthur C. Guyton, John E Hall. Tratado de Fisiología Médica. 12a Ed. Ed. Elsevier. Barcelona (2011).

• Ganong F William; MANUAL DE FISIOLOGÍA MÉDICA. Editorial El Manual Moderno. Decimocuarta Edición. México, 1988. PP. 364 – 413.

• Goodman y Gilman, LAS BASES FARMACOLOGICAS DE LA TERAPEUTICA. Octava edición. Editorial PANAMERICANA. México, 1991. PP. 1303-1306.

• Película DESPERTARES

Despertares (Awakenings, en inglés) es una película estadounidense dirigida por Penny Marshall y estrenada en 1990.

Basada en la autobiografía del neurólogo Oliver Sacks, Despertares relata la historia real del descubrimiento, en 1969, de los efectos benéficos temporales de la L-dopa y su aplicación a pacientes catatónicos que sobrevivieron a la epidemia de encefalitis letárgica de 1917–1928. En la película, Oliver Sacks es interpretado por el actor Robin Williamsbajo el nombre de Malcolm Sayer

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography