Transmisión de la Actividad Neuronal, Funciones Receptoras y Transmisoras Sensoriales

(Potenciales eléctricos de acción)

GUILLERMO SÁNCHEZ MEDINA

Desde los años 50 del Siglo XX se proliferaron las investigaciones para registrar los sucesos eléctricos que tienen lugar dentro de las neuronas. Los investigadores descubrieron que las neuronas inactivas también son almacenadoras de información y energía, y que mantienen su diferencia y potencial eléctrico constante a través de las membranas plasmáticas, muy similar a lo que ocurre con las baterías.

Este potencial llamado de reposo es negativo dentro de la célula y varía de 40 o menos 40 milivoltios (cada milivoltio es una milésima de voltio).

“Si las neuronas reciben un estímulo sea natural o corriente eléctrica o aplicada, el potencial negativo, dentro de la neurona, se puede hacer más o menos negativo; si la magnitud negativa del potencial se reduce como alcanzar un nivel llamado ‘umbral’; se genera un ‘potencial de acción’ 83 y éste puede elevarse rápidamente hasta cerca de más de 50 milivoltios dentro de la célula.

Los potenciales de acción duran unos cuantos milisegundos, y después se restablece el potencial negativo de reposo de la célula. La carga positiva del potencial de acción fluye rápidamente por el axón abajo hasta la terminal sináptica, donde la señal se comunica a otras células a través de una sinapsis” 84.

Hipocampo y la corteza cerebral

Desde los años 1970 en adelante han ido apareciendo trabajos sobre la relación del hipocampo y la corteza cerebral que lo rodea para relacionarlas junto con las células reticulares responsables del registro de movimientos por el espacio y los mecanismos codificadores de la memoria. James A. Knierim (2008) publicó un trabajo en donde resume con el título “memoria cartográfica” las relaciones del hipocampo con la memoria.

Así él muestra cómo en 1971 John O’Keefe y Jonathan Dostrovsky, del Colegio Universitario de Londres, encontraron que “las neuronas del hipocampo presentaban… en las células de lugar potenciales de acción (impulsos eléctricos) que las neuronas utilizan para comunicarse… cada célula (o neurona) disparaba una alarma…” 85.

Los anteriores autores hoy en la Universidad de Arizona proponen un mapa cognitivo del entorno e insisten que el hipocampo es un centro de la memoria en donde se crea la representación contextual.

Esta hipótesis ha sido desmentida por el descubrimiento de un sistema de células reticulares descritas por Edgard Moser, May-Britt Moser; estos neurocientíficos relacionan las neuronas con el funcionamiento de una serie de circuitos que forman triángulos equiláteros y construyéndose mapas cognitivo o lo que se denomina grafos hamiltonianos.

Lo que no conocemos a ciencia cierta es dónde:

Cómo y cuándo se integran los potenciales de las partículas cuánticas, para ser transmitidos, no así las vías de comunicación, más no todas, puesto que se interconectan de una parte a otra en las diferentes células o neuronas; es decir desconocemos todos los neurocircuitos y sus diseños (mapeos), con los cuales podríamos explicar su funcionamiento; lo conocido es lo macro neurofisiológico; por ejemplo, el tálamo y las áreas prefrontales como centros integradores.

Lo que sí conocemos es que un “potencial de acción con información y señales se conduce hasta la terminal sináptica y debe transmitirse a otras células y neuronas”. Esta transmisión se efectúa, en la sinapsis; y se denominan “potenciales post sinápticos”. En una terminal sináptica, el potencial de acción encuentra una sinapsis, en donde las dos neuronas tienen partes especializadas para comunicarse entre sí; es decir, organelos que se llaman vesículas de recepción y transmisión, y otros posiblemente de interpretación de la información.

Entiéndase aquí nuevamente que la información muy posiblemente se codifica en las moléculas de las neuronas que cambian sus organizaciones y/o posiciones en los diferentes enlaces; por ejemplo, en los hidroxilos, entre otros, quedando así marcada y codificada la señal. Esto solo es una especulación hasta ahora no demostrable. Otra de las inferencias en este sentido es que las cargas electromagnéticas que se transportan y/o fluyen por los conductores conllevan la información.

Se concluye

Cómo existe la neurona presináptica y las post y prosináptica; la sinapsis incluye la terminal sináptica de la neurona presináptica, la separación y la membrana especializada de la neurona prosináptica, al otro lado de la separación. “Cuando un potencial de acción llega a una terminal sináptica, el interior de la terminal adquiere una carga positiva”, y “esta hace que lleven la información y potencial a un neurotransmisor químico, al espacio entre las células”.

Las moléculas del neurotransmisor se difunden rápidamente al otro lado de ese espacio, y se unen fugazmente a receptores en la membrana de la neurona prosináptica antes de alejarse por difusión o de ser reabsorbidas por la neurona prosináptica.

Aquí debemos recordar, cómo en la sinapsis se crean “potenciales de excitación o inhibición que se integran en el cuerpo celular”. Esto se realiza gracias a las proteínas receptoras en las membranas prosinápticas y al tipo específico de neurotransmisores (noradrelalina, serotonina, gaba, dopamina, la endorfina y tantas otras) 86. A la vez, existen canales iónicos en la membrana por los cuales los iones pueden fluir a través de ella en direcciones determinadas. El flujo de iones en la neurona prosináptica causa un cambio pequeño y efímero en la carga eléctrica y así en el potencial prosináptico; de tal manera, puede haber predominio de cargas eléctricas o de sus potenciales.

¿Será que las cargas y/o potenciales por sus cambios determinan codificaciones de información en un sistema binario, obviamente no aleatorio pero sí complejo?

Y ¿qué, por qué, para qué, dónde y cuándo se produce las transformación (es) de una molécula a otra, y de las reacciones catalizadoras? Estas últimas preguntas, pueden complementarse con dos más, y son, las que se refieren a: ¿Cuál y cuánto es lo transformado? No podemos olvidar que dentro de este discurso nos hemos preocupado del “cómo” es todo ese proceso bioenergético y eléctrico, mas no se ha hecho alusión discriminada y profunda a su correspondencia psíquica en general y psicodinámica en especial.

Esto es planteado en otros textos más específicamente de la obra ya citada (“Cerebro-Mente”, 2009); sin embargo, las preguntas arriba planteadas, deben tener respuestas, las que no siempre pueden responderse adecuadamente, pues el conocimiento al respecto es limitado; posiblemente las investigaciones posteriores nos den conclusiones más comprensibles y acertadas; mientras tanto, me permito hacer ciertas inferencias.

El qué, el por qué y el para qué se produce el cambio y/o la transformación es una cuestión que pertenece al diseño de la naturaleza en sus aspectos evolutivos e involutivos, en el cual participan el orden y el equilibrio cambiante dinámico cómo un “principio”.

El lector podrá decir aquí, que cuando postulamos “principios”, detenemos el cuestionamiento, y nos basamos en “algo inicial básico” que rige lo que sigue, la secuencia del proceso, cualquiera que esta sea. He ahí la razón de la naturaleza.

Es por esto por lo que podemos decir: tratamos y conocemos lo que es la naturaleza más el porqué y para qué deviene una incógnita irresoluta y parcial pues nos encontramos con el sentido de la vida; de aquí partimos a las razones cosmológicas; después vienen las incógnitas del cómo, dónde, cuándo, cuánto y cuál es el cambio.

Todas estas respuestas pueden ser individualizadas, de acuerdo con el hecho, fenómeno, proceso que se plantee; en el caso que nos atañe sobre la vida celular, la inferencia parte de la respuesta, que nos es factible encontrarla en la neurociencia y en la nueva disciplina de la física cuántica la que también nos lleva a pensar en la “mente cuántica”, que plantea el “pensamiento cuántico”, el cual se refiere a cómo funciona nuestro cerebro, de acuerdo con funciones de la física cuántica y con los principios de conservación, regulación, organización, distribución, estructuración, generación de movimiento, formaciones complejas, estabilización de formas.

De lo anterior podemos inferir que todos esos mecanismos moleculares producidos por la energía es factible que originen señalizaciones y codificaciones (estímulo, señal, objeto) en las que se incluyen las organizaciones sensoperceptivas para configurar la representación, la idea y luego conformarse la percepción de la conciencia con las distintas imágenes y en especial las acústicas y visuales las cuales, a su vez, van a configurar el protoconcepto y protopensamiento y finalmente arribar al concepto y pensamiento del proceso secundario 87.

“Es necesario tener muy en cuenta los conceptos de red y de sistemas de funcionamiento, en especial el sistema neuro-psicosomático que comprende todo el sistema neuronal, psíquico y somático […] El sistema psíquico comprende dos campos el consciente y el inconsciente para llegar al conocimiento y de éste partir a la consciencia, al pensamiento pasando por la atención, la memoria, el aprendizaje y la inteligencia, todos ellos provenientes de los ya mencionados funcionamientos sistémicos y del concepto de red y sistemas.    

“¿Cómo se realiza todos estos procesos? La respuesta la vamos a ver a través de las ya mencionadas funciones psicofísicas y en especial la de la señalización, codificación y decodificación cuántica que se realiza a través de los giros o espines producidos por los movimientos de las partículas cuánticas; los giros pueden ser de trabajo en red (“spin network”) o torcidos (“twistor”) o saltos (“loops”).   “El cerebro se organiza y auto-organiza manteniendo una dinámica no lineal según el flujo de información que ingresa a las neuronas. Téngase en cuenta que el cerebro es un sistema complejo altamente dinámico; es el “hardware” íntimamente ligado a un “software” biológico cuyo código es cuántico y fluye sobre los átomos de cada neurona.    

“Compréndase aquí el concepto de teoría neuronal de Cajal con los moduladores neuronales de los axones a la dendrita y del modelo de la glía o red de interconexión de Golgi en la cual realizan los cambios de potencial de la membrana o reacciones químicas, las cuales forman una red de señales empleando mensajeros químicos e impulsos eléctricos neurobiológicos; todo esto comprende el modelo sináptico que contempla el área presináptica, la hendidura sináptica y el área post sináptica dentro de la red neuronal en donde opera la sinapsis cuántica.    “Veamos ahora muy superficialmente la operatividad de la sinapsis cuántica desde una molécula de ADN y el átomo de oxígeno con ocho electrones, seis en la órbita externa y dos en la órbita interna, un núcleo con neutrones y protones y dentro de estos los quarks.

(Lea También: Desórdenes Psicopatológicos)

Téngase en cuenta que tanto los electrones como las partículas contenidas en los protones y neutrones se denominan partículas elementales que son los quarks o partículas cuánticas que no son divisibles, hasta ahora demostrado, y que tienen sus fuerzas, movimientos o giros llamados spines; los giros pueden ser positivos o negativos y todos ellos constituyen los “bits cuánticos” o “qbits” los cuales producen la ya mencionada codificación o señalización.  

“Es aquí cuando tenemos que concebir cómo las partículas se ordenan y operan en los microtúbulos o nanotúbulos constituidos por la tubulina alfa, beta y gama. Es así también como se puede detectar y calcular tridimensionalmente el funcionamiento de la partícula producida por una función de onda.

Los “bits cuánticos” se producen en un billón por segundo y contienen una cantidad de energía, a la vez son los responsables de los “grafos de señalización” o señales que producen circuitos con una trayectoria de estímulos químico-eléctricos a nivel cuántico, llamados caminos Hamiltonianos. Estos pueden tener diferentes clases: simples, complejos, no complejos, completos e incompletos produciendo un flujo de información; es aquí en donde opera el concepto matemático equivalente a los procesos de sistemas complejos dinámicos neuronales de interconexión.

“Las señales en el cerebro fluyen por las redes neuronales presentando un comportamiento dual onda-partícula. La forma como el cerebro almacena y procesa información está a una escala molecular atómica; a su vez, radica en la configuración de la energía, en el movimiento electrónico implícito en el transporte de la información ya sea intra o interneural. Por lo tanto la materia intercambia información y la información es energía codificada. “Todo lo que se procesa en el cerebro se hace a través de cuantos de energía que se mueven entre niveles y subniveles cuánticos en los átomos y moléculas.  

 “Por lo expuesto anteriormente la memoria y el pensamiento se hallan almacenados y procesados en moléculas y átomos.Por lo tanto la memoria, el pensamiento y su relación con el cerebro va más allá de lo fisiológico simple, y existe un vínculo que obedece a los principios de la mecánica cuántica y a la teoría de los sistemas dinámicos no lineales o complejos.  

“Podemos inferir que existe una interrelación entre la física cuántica y la psiquis; de tal manera, todas las funciones, mecanismos y fenómenos del pensar que son bien estudiados en su interrelación con significados, significantes y sentidos, pertenecen a funcionamientos dinámicos de las organizaciones psíquicas y de la física cuántica con sus potenciales. Es así como podemos comprender cómo a cada proceso psíquico le corresponde una función de onda probabilística y/o densidad de onda cuántica.  

“Actualmente en el Siglo XXI conocemos las áreas, centros y sus conexiones; por ejemplo, las neuronas espejo que corresponden a la empatía, imitación e identificación de conductas. Lo que no sabemos, por ejemplo, es cuáles son las moléculas, partículas y circuitos responsables de cada una de las funciones psíquicas y sus dinamismos”88.

   

Energía o potenciales energéticosGráfica No. 15. Energía o potenciales energéticos. Ref: Elaboración propia.

Ver más sobre Cerebro Mente y Estrés

“Actualmente se les da primordial importancia a una serie de síntomas, entre ellos los depresivos, dolorosos, displacenteros, ansiosos, agresivos, emocionales, cognitivos, de sueño y humor, impulsividad, alerta y perseverancia, y a ciertos cambios moleculares del metabolismo neuronal; la importancia que se da a la noradrenalina, la serotonina y a la dopamina que son moléculas que participan en los cuadros psicoafectivos 89, los que se involucran en la acción de varios neurotransmisores, y a la vez participan en las funciones cognitivas moduladas por los tres antes mencionados.  

“Obviamente, como se expone en otro lugar, existen moduladores, inhibidores, antagonistas, transmisores, autorreceptores y receptores presinápticos; todo este conjunto de funcionamientos es muy bien explicado por las neurociencias y en especial por la neuropsiquiatría.

Pensemos cómo la química molecular funciona en el sistema límbico y tiene sus cambios específicos; por ejemplo, la noradrenalina es sintetizada a partir del aminoácido fenilalanina hidroxilasa y el cofactor pteridina es convertida en tiroxina, que con su enzima y el ion ferroso, el oxígeno y la tetrahidropterinida, es transformada en dopa.

Estos últimos, al perder un átomo de carbono, se transforman en dopamina, que con su enzima y en presencia del cobre, oxígeno y fosfato se convierten en noradrenalina; luego con el metabolismo va a aparecer la monoaminooxidasa (MAO) entre otras (Tellez Vargas, J., 2000) 90.  

“Un concepto que debe tenerse en cuenta es el de “la plasticidad cerebral” 91, el que se refiere a la capacidad que tiene el sistema nervioso central de adaptarse, moldearse y producir cambios biológicos (y con ello los químicos eléctricos) que llegan a ser permanentes como respuesta a estímulos persistentes, a través de determinado tiempo, como es la experiencia psicoterapéutica; esto ocurre, en la misma forma como las moléculas y psicofármacos logran cambios y producen modificaciones moleculares básicas del metabolismo, de los neurotransmisores, la serotonina, la noradrenalina, la dopa, el GABA (ácido gama amino butírico) que estimulan la corteza e incluye el sistema límbico.

“Estos diferentes neurotransmisores no son independientes, sino que se regulan entre sí; de tal forma que una acción externa tiene reacciones a diferentes niveles, en cuanto a su regulación; de ahí que no se puede desligar una función de otra.

Esto está ilustrado por la acción psicofarmacológica de ciertas moléculas (los llamados derivados tricíclicos de los inhibidores de captación de serotonina), que originalmente fueron sintetizados únicamente como antidepresivos, y que a través de las dos últimas décadas se ha podido detectar que tienen otra función como la de control y reducción de las actividades de los sistemas psicopatológico obsesivo-compulsivo, estados impulsivos o de ansiedad y estrés (que no son depresivos)” 92.

 

Plasticidad CerebralGráfica No. 16. Plasticidad Cerebral. Ref: Elaboración propia.

Ver más Psicoanálisis, Neurociencias y Salud Mental
83 Las negrillas y comillas son mías.

84 Audesirk T., et. al., 1999, Pág. 665

85Knierim, James A., (2008). “Memoria cartográfica”, Revista Mente y Cerebro, No. 30, págs.. 20-25.

86 Existen muchas moléculas que actúan como neurotransmisores y se conocen al menos 30 (algunos hacen referencia a 50), varios de los cuales actúan de forma ligeramente distinta; “los aminoácidos como el glutamato y aspartato son los principales excitatorios del sistema nervioso central, y están presentes en la corteza cerebral, el cerebelo, y en la ME; el ácido GABA es el principal inhibidor, el cual deriva del ácido glutámico por la descarboxilación realizada por la glutamato descarboxilasa.

La serotonina (5-hidroxitriptamina) se origina en el núcleo del rafé y las neuronas de la línea media de la protuberancia y mescencéfalo; estas son derivadas de la oxidación del triptófano; los niveles están regulados por el triptófano y la acción de la MAO (Monoamino-oxidasa) intraneural.

La acetilcolina es el transmisor fundamental de las neuronas motoras bulbo espinales de las fibras preganglionales y las colinérgicas post ganglionares y muchos grupos neuronales del SNC; se sintetiza a partir de la colina y la acetil coenzima A, mitocondrial; estimulante de los receptores colinérgicos específicos”. (www.depresión.psicomag.com). Los principales neuroreceptores son los colinérgicos, estos últimos se clasifican en nicotínicos N1 en la médula adrenal y los ganglios autónomos) o N2 en el músculo esquelético) y los mucaníricos (M1) en el sistema Nervioso Autónomo, estriado, corteza e hipocampo o los M2 en el Sistema Nervioso Autónomo (corazón, músculo liso, cerebro posterior y cerebelo).

Los segundos son los receptores adrenérgicos los cuales se clasifican en post sinápticos en el Sistema Sináptico, A2 presinápticos en el sistema simpático y post simpático en el cerebro; B1 en el corazón y B2 en otras estructuras inervadas por el simpático.

Los receptores dopaminérgicos se dividen en D1, D2, D3, D4 y D5, los receptores D3 y D4 desempeñan un papel importante en el control mental (limitan los síntomas negativos en los procesos psicóticos) mientras que la activación de los receptores D2 controlan el sistema extrapiramidal. Los receptores de Gaba se clasifican en A (activan los canales del cloro) y AB activan la formación AMP, el receptor Gaba A consta de varios polipéptidos distintos y es el lugar de acción de varios fármacos neuroactivos como la benzodiacepinas los nuevos antidiepilépticos (por ejemplo P.EJ.

La motrigina) los barbitúricos, la picrotoxina y el muscimol. Los receptores serotoninérgico (5HT) constituyen al menos quince subtipos clasificados en 5-HT1 (con cuatro subtipos, 5-HT2, 5-HT3), Los receptores 5-HT1A están localizados post sinápticamente en el hipocampo y modulan el Adenilato-ciclasa, los receptores 5HT2 localizados en la cuarta capa de la corteza cerebral, intervienen en la hidrólisis del fosfohinosítido, Los receptores 5-HT3 se localizan presinápticamente en el núcleo del tracto solitario.

Los receptores del glutamato se dividen en receptores ionotropos de N-metil-d-aspartato 8NMDA), que se unen a NMDA, glicina, zinc, Mg y fenciclidina (PCP, también conocido como polvo de ángel) y producen la entrada de Na, K y Ca; y receptores no-NMDA que se unen al quiscualato y kainato. Los canales no-NMDA son permeables al Na y K pero no al Ca. Estos receptores excitadores median en la producción de importantes efectos tóxicos por el incremento de calcio, radicales libres y proteinasas. En las neuronas, la síntesis del óxido nítrico (NO), que regula al NO-sintetasa, aumenta en respuesta al glutamato.

En resumen existen unas series de estructuras de neurotransmisores, hormonas, factores y señales sensoriales para reconocer y activar los estímulos efectores; por su parte en los núcleos de las neuronas se producen las sustancias neuromoduladoras (norepinefrina, serotonina, acetilcolina, dopamina) y los neurotransmisores receptores participan en el funcionamiento de distintos sistemas: Los principales neurotransmisores son: sertonominérgicos (5HT1 hasta 5HT7), noradrenérgicos, colinérgicos, glutamatérgicos, glicina, gabaérgico, purinérgico, peptinérgico, neurotrofina, citoquina, hormonas nucleares, especialmente esteroides, transmisores no convencionales y patrones de traducción de señales. De aquí viene la psicofarmacología (los antidepresivos, antipsicóticos). Para mayor información ver cap. III, Cerebro Mente, Psicofarmacología actual, Fabio Eslava Cerón MD, pág. 241, 245.

De lo anterior podemos concluir que existen numerosos neurotransmisores y sus precursores y la elaboración depende no solamente de estos mismos sino de su almacenamiento, capacidad de ser procesados, sintetizados, transformados en unas organizaciones, posicionados, ordenados molecular y atómicamente e iónicamente a través de ramificaciones y organizaciones de las neuronas, sus axones, dendritas, sinapsis, canales iónicos, microcorrientes o nanocorrientes, pozos cuánticos, efecto túnel.

Es así también como podemos llegar a aplicar la computación no lineal de señales electroquímicas, y así también medirlas en una métrica especial eucliniana con simetrías y asimetrías, con igualdades y desigualdades que operan en las redes neuronales y a niveles espaciales electroquímicas. A la vez, las energías o flujos de energías tienen sus umbrales, sus caminos neuronales, sus espacios atómicos moleculares, sus intercambios por medio de los espines o energía circula r para así desarrollar todo un señalamiento y codificación y así también una función. Todo esto pertenece a unas inferencias todavía no bien demostrables.
87 Aquí consultar las obras “Volviendo a Pensar” de Bion (1968), “Técnica y Clínica Psicoanalítica” G. Sánchez Medina (1994).

88 Sánchez Medina G., Márquez Díaz J., (2010). “Cerebro-Mente. Siglo XXI”. Congreso Médico ‘Bicentenario de la independencia de Colombia” (1810-2010). Academia Nacional de Medicina. Revista Medicina,. No. 90. En prensa.

89 En Am. Sociol. Ass. Julio 14 del 2008 apareció cómo los expertos descubrieron el gen, el 2R, variación del gen Maoa, vector de la dopamina (DATI) y receptor de dopamina (DRD2) y las mutaciones de éstos aparecen sobre todo en niños con problemas de conducta que vivían en barrios pobres o procedentes de familia en que no existía uno o dos progenitores, en especial la figura paternal. Estos genes estarían asociados a la violencia. La conducta se relacionaría con el uso de armas para robar y peleas en grupos con lesiones personales; es decir con estallidos de violencia. Nótese aquí la relación entre la organización familiar, las relaciones parentales con los hijos y la aparición de los genes.

90 Tellez Vargas, J., (2000). “La noradrenalina, su rol en la depresión”, Revista Colombiana de Psiquiatría, Año 36, Vol. No. 1, Marzo, página 59-73, Bogotá- Colombia.

91 La complejidad y la plasticidad cerebral son tan asombrosas que cuando una zona no puede realizar sus funciones, estas son realizadas por otras, o una serie de células compensan las fallas de otras; ¿Cómo funcionan las células y cuáles son específicamente las funciones que realizan? Por ejemplo, de los recuerdos, de las imágenes, de las palabras, de los sonidos, de patrones, de conceptos, definiciones, reglas, significados y abstracciones, entre otros. Estas respuestas nos las dará la neurociencia en el siglo XXI.

92 Op. cit., Sánchez Medina G., Márquez Díaz, J.,(2010), págs. 177-178.

DÉJANOS TU COMENTARIO

DEJA UNA RESPUESTA

Por favor ingrese su comentario!