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¿Por qué las células nerviosas convierten las señales eléctricas en señales químicas?

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Se podría suponer que sería beneficioso un tiempo de respuesta más rápido en el sistema nervioso. Sin embargo, las células nerviosas tienen que convertir impulsos eléctricos en señales químicas y cruzar una sinapsis. ¿Por qué las células nerviosas no evolucionaron de tal manera que transmitieran señales de forma puramente electrónica, y cuál fue la necesidad evolutiva de la estructura actual y más complicada de la célula nerviosa?

He visto respuestas sobre cómo las sinapsis PERMITEN estructuras más complicadas, pero nunca sobre cómo surgió la sinapsis. ¿Es incluso posible tener una estructura cerebral sin convertir entre señales eléctricas y químicas? ¿Si no, porque no? Si es así, ¿por qué las sinapsis?


Hay dos tipos de sinapsis:

  1. Sinapsis química
  2. Sinapsis eléctrica

El primero es el que está preguntando. El segundo corresponde a la sinapsis más rápida que estás imaginando. Consiste en dos neuronas conectadas por una unión gap. La unión gap forma un puente citoplásmico entre las neuronas y, por lo tanto, permite que la señal eléctrica vaya directamente de una neurona a la siguiente a través de la difusión de iones sin convertirse en señal química.

El segundo implica la liberación de sustancias químicas (neurotransmisores) en la hendidura sináptica, el espacio extracelular entre las dos neuronas. De hecho, es más lento que la sinapsis eléctrica. Sin embargo, a diferencia de la sinapsis eléctrica, permite una variedad de efectos postsinápticos. Algunos neurotransmisores provocan efectos excitadores, algunos provocan efectos inhibidores (las sinapsis eléctricas donde el lado presináptico es un axón solo permiten efectos excitadores). Algunos receptores postsinápticos de neurotransmisores son ionotrópicos, mientras que otros son metabotrópicos. Los primeros son canales iónicos activados por neurotransmisores, lo que significa que permiten que iones específicos crucen la membrana plasmática postsináptica cuando se unen al neurotransmisor. Estos últimos desencadenan reacciones químicas intracelulares, como la producción de AMPc, que es un componente de una vía de señalización y puede, por ejemplo, influir en el nivel de expresión de genes específicos.

Este conjunto más diverso de respuesta postsináptica habilitada por las sinapsis químicas explica por qué dominan nuestro sistema nervioso.

Referencia: Purves et al., Neuroscience, 5th ed., 2012 ISBN 978-0-87893-695-3


¿Por qué las células nerviosas convierten las señales eléctricas en señales químicas? - biología

El entorno de una célula puede incidir sobre ella de muchas maneras: diferentes tipos de moléculas pueden golpear su superficie, su cuerpo puede calentarse o enfriarse, puede ser golpeado por luz de varias longitudes de onda, estirado, cortado o electrificado (los nervios y músculos , por ejemplo). La transducción de señales media cómo las células responden a tales estímulos.

La mayoría de los estímulos inciden desde el exterior e interactúan con la membrana celular. Varias "moléculas de señalización", como los neurotransmisores que permiten que las células nerviosas se comuniquen a través de las sinapsis, se unen a proteínas receptoras en la membrana y abren sus canales iónicos.

Respuestas

Las respuestas desencadenadas por la transducción de señales incluyen la activación de un gen, la producción de energía metabólica y la locomoción celular, por ejemplo, a través de la remodelación del esqueleto celular.

La activación de genes conduce a efectos adicionales, ya que los genes se expresan como proteínas, muchas de las cuales son enzimas, factores de transcripción u otros reguladores de la actividad metabólica. Debido a que los factores de transcripción pueden activar aún más genes a su vez, un estímulo inicial puede desencadenar a través de la transducción de señales la expresión de un conjunto completo de genes y una panoplia de eventos fisiológicos. Estas activaciones masivas a menudo se denominan "programas genéticos", siendo un ejemplo la secuencia de eventos que tienen lugar cuando un óvulo es fertilizado por un espermatozoide.


III. ACTIVIDADES DEL LABORATORIO DE PLANIFICACIÓN Y ENSEÑANZA

Primero, prepare a los estudiantes para las actividades de laboratorio brindándoles información básica de acuerdo con sus prácticas de enseñanza (por ejemplo, conferencias, debates, folletos, modelos). Debido a que los estudiantes no tienen forma de descubrir los receptores sensoriales o las vías nerviosas por sí mismos, necesitan cierta información anatómica y fisiológica básica. Los maestros pueden elegir el grado de detalle y los métodos de presentar el sistema olfativo, según el nivel de grado y el tiempo disponible.

Ofrezca a los estudiantes la oportunidad de crear sus propios experimentos.

Si bien los estudiantes necesitan orientación y práctica para convertirse en buenos científicos de laboratorio, también necesitan aprender a hacer e investigar las preguntas que ellos mismos generan. Las aulas de ciencias que ofrecen solo actividades guiadas con una única respuesta "correcta" no ayudan a los estudiantes a aprender a formular preguntas, pensar críticamente y resolver problemas. Debido a que los estudiantes son curiosos por naturaleza, incorporar las investigaciones de los estudiantes en el aula es un paso lógico después de que hayan tenido algo de experiencia con un sistema.

La sección "Pruebe su propio experimento" de esta unidad (consulte las Guías para profesores y estudiantes adjuntas) ofrece a los estudiantes la oportunidad de dirigir parte de su propio aprendizaje después de que se haya establecido un sistema de control en el "Experimento de clase". Debido a que los estudiantes están personalmente investidos de este tipo de experiencia, tienden a recordar tanto los procesos científicos como los conceptos de estos laboratorios.

Utilice Explore Time o Brainstorming antes de experimentar

Para fomentar la participación de los estudiantes en la planificación y realización de experimentos, primero proporcione Tiempo de exploración o Tiempo de lluvia de ideas. Debido a su curiosidad, los estudiantes generalmente "juegan" con materiales de laboratorio primero, incluso en un laboratorio más tradicional, por lo que aprovechar este comportamiento natural suele tener éxito.

Para algunos experimentos, como el laboratorio olfativo, probablemente lo mejor sea la lluvia de ideas. En estos laboratorios, si los estudiantes investigan los materiales antes de comenzar los experimentos, probablemente identificarán (o escucharán a otros identificar) y memorizarán muchos de ellos. Además, en las actividades para estimular los recuerdos asociados con los olores, el elemento "sorpresa" de una bocanada repentina de material es importante para generar una experiencia interesante. En lugar de dejar que los estudiantes exploren, el maestro puede simplemente indicar la mesa de laboratorio, diciendo que los contenedores de materiales de olor estarán disponibles para experimentos. Cuando los estudiantes ven que se encuentran disponibles contenedores de materiales opacos y sin marcar, pueden comenzar a generar preguntas para las investigaciones y el maestro puede ofrecer más ideas.

Experimento de clase

Después de que los estudiantes se interesen en los materiales y el tema, guíe a la clase al Experimento de la clase y ayúdelos a formular la Pregunta de laboratorio. (Usar la demostración del maestro sugerida en la Guía del maestro también ayudará a los estudiantes a concentrarse en el tema). Entregue la Guía del estudiante y las hojas de trabajo después de la lluvia de ideas, para que los estudiantes tengan la oportunidad de pensar por sí mismos. (Consulte las Guías adjuntas).

"Prueba tu propio experimento"

Para la actividad Pruebe su propio experimento, siga el procedimiento anterior y agregue los nuevos materiales para los experimentos generados por los estudiantes. Deje que los estudiantes sugieran una variedad de ideas y luego canalicen sus energías para hacer que el laboratorio sea manejable. Por ejemplo, cuando a varios grupos se les ocurran ideas similares, ayúdelos a formular una pregunta de laboratorio para que los grupos puedan comparar datos. El objetivo es animar a los estudiantes a pensar y planificar de forma independiente al mismo tiempo que proporciona límites suficientes para mantener el aula enfocada. Las Guías para profesores y estudiantes contienen sugerencias detalladas para realizar buenos experimentos generados por los estudiantes.


Enviando señales

Además de enviar señales eléctricas a través del sistema nervioso, el cerebro también utiliza señales químicas para controlar los procesos del cuerpo.

¿Alguna vez te has preguntado por qué tienes sueño? Cuando se pone el sol, una parte de su cerebro llamada glándula pineal produce una hormona llamada melatonina, que lo hace sentir cansado.

La melatonina se produce unas horas más tarde en los adolescentes que en los adultos y los niños. Esto hace que los adolescentes quieran acostarse y despertarse más tarde que los adultos y los niños.

Los adolescentes no son perezosos: todo tiene que ver con la forma en que el cerebro envía señales al cuerpo.


Un estudio encuentra una clave para la regeneración nerviosa

Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison han encontrado un interruptor que redirige las células auxiliares del sistema nervioso periférico al modo de "reparación", una forma que restaura los axones dañados.

Los axones son fibras largas en neuronas que transmiten impulsos nerviosos. El sistema nervioso periférico, la red de señalización fuera del cerebro y la médula espinal, tiene cierta capacidad para regenerar los axones destruidos, pero la reparación es lenta y, a menudo, insuficiente.

El nuevo estudio sugiere tácticas que podrían desencadenar o acelerar este recrecimiento natural y ayudar a la recuperación después de una lesión física, dice John Svaren, profesor de biociencias comparativas en la Facultad de Medicina Veterinaria de UW-Madison. El hallazgo también puede aplicarse a anomalías genéticas como la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth o el daño nervioso por diabetes.

Svaren, autor principal de un informe publicado el 30 de agosto en La Revista de Neurociencia, estudió cómo las células de Schwann, que abrazan axones en el sistema nervioso periférico, se transforman para desempeñar un papel mucho más activo e "inteligente" después de una lesión.

Las células de Schwann crean la vaina aislante de mielina que acelera la transmisión de los impulsos nerviosos. En el modo de reparación, las células de Schwann forman un equipo de reparación que agrega la limpieza de la casa y la estimulación del recrecimiento de los nervios al trabajo de aislamiento habitual.

Svaren y su estudiante de posgrado, Joseph Ma, compararon la activación de genes en células de Schwann en ratones con axones intactos o cortados. "Vimos que un conjunto de genes latentes se activaban, pero solo después de una lesión", dice Svaren, "y estos iniciaron un programa que coloca a las células de Schwann en un modo de reparación en el que realizan varios trabajos que el axón necesita para volver a crecer".

En el modo de reparación, pero no en el normal, las células de Schwann comienzan a limpiar la casa, ayudando a disolver la mielina, que es esencial para un funcionamiento adecuado pero, irónicamente, disuade la regeneración después de una lesión. "Si invitas a las células de Schwann a una fiesta", dice Svaren, "limpiarán las botellas y lavarán tus platos antes de salir de casa".

Esta limpieza debe ocurrir a los pocos días de la lesión, dice Svaren, quien dirige el núcleo de neurociencia celular y molecular en el Centro Waisman en el campus de UW-Madison.

Las células de Schwann también secretan señales que convocan a las células sanguíneas para ayudar en la limpieza, y trazan un camino para que el axón vuelva a crecer. Finalmente, regresan al papel de aislante para hacer crecer una vaina de mielina de reemplazo en el axón regenerado.

Inesperadamente, la transición de Schwann a la forma de reparación no supuso una reversión a una forma más primitiva, sino que se basó en un cambio en la regulación de sus genes. "Se cree que casi todas las demás respuestas a lesiones del sistema nervioso, especialmente en el cerebro, requieren células madre para repoblar las células, pero aquí no hay células madre", dice Svaren. "Las células de Schwann se están reprogramando para establecer el programa de reparación de lesiones. Estamos empezando a verlas como actores activos con roles duales en la protección y regeneración del axón, y estamos explorando qué factores determinan el inicio y la eficacia del programa de lesiones. . "

Después de que se descifró el genoma humano, la epigenética, el estudio de la regulación genética, pasó a un primer plano al darse cuenta de que los genes no importan mucho hasta que se activan, y que los interruptores genéticos son la razón fundamental por la que una célula de la piel no parece una célula nerviosa, y una célula nerviosa funciona de manera diferente a un glóbulo blanco.

En la epigenética, como en otras partes de la biología, los procesos a menudo se regulan mediante un equilibrio entre las señales de "detener" y "continuar". En la transición de la celda de Schwann, Svaren y Ma identificaron un sistema llamado PRC2 que generalmente silencia el programa de reparación. "Esta vía equivale a un interruptor de encendido y apagado que normalmente está apagado", dice Svaren, "y queremos saber cómo encenderlo para iniciar el proceso de reparación".

La naturaleza del sistema de silenciamiento de genes de alto nivel sugirió medicamentos que podrían eliminar la marca de silenciamiento de los genes en cuestión, y Svaren dice que ha identificado una enzima que puede "quitar los frenos" y activar deliberadamente el programa de reparación cuando sea necesario en respuesta a lesión.

Incluso si las pruebas de drogas son prometedoras, serán necesarios años de experimentos antes de que el sistema pueda probarse en personas. Además, como reconoce Svaren, "muchos factores determinan qué tan bien se puede regenerar un axón. No estoy diciendo que esta vía única pueda conducir a una panacea, pero esperamos que sea un factor importante".

Svaren dice que no está claro cómo el hallazgo actual sobre los nervios periféricos se relaciona con el daño al cerebro y la médula espinal, donde un tipo diferente de célula se ocupa de las neuronas. Sin embargo, existen algunas similitudes. En la esclerosis múltiple, por ejemplo, la limpieza debe preceder al reemplazo de la mielina dañada.

En última instancia, el estudio podría abrir una nueva puerta a la regeneración, incluso más allá de un sector clave del sistema nervioso. "Hemos pensado en la célula de Schwann como una entidad estática que estaba ahí para producir mielina, pero tienen este programa latente, donde se convierten en los primeros en responder e inician muchas acciones que son necesarias para que el axón se regenere", dice Svaren.


¿Cómo se comunican las células?

Básicamente, las células se comunican entre sí de cuatro formas. La primera forma en que dos células se comunican entre sí es a través del contacto directo. Puede haber contacto directo de célula a célula o contacto entre una célula y una matriz extracelular. La matriz extracelular es una capa de proteína entre un nervio y un músculo. La segunda forma en que las células se comunican es a través de señales de corto alcance. Estas señales suelen ser proteínas, y son secretadas por una célula y cubren una distancia corta antes de que sean reconocidas e interpretadas por otra célula.

La tercera forma en que las células se comunican entre sí es a través de señales de largo alcance. Estas señales suelen ser hormonas. Las hormonas incluyen testosterona, estrógeno y progesterona. Estas hormonas juegan un papel activo en el control del desarrollo de una persona durante las etapas de la pubertad. Las hormonas como la insulina controlan el metabolismo del azúcar en el cuerpo. Las personas que padecen diabetes tienen problemas con la insulina.

Por último, las células se comunican entre sí a través de mensajes complejos que se envían en forma de señales eléctricas y químicas. Estos mensajes suelen estar entre dos neuronas o entre una neurona y una célula muscular. Los puntos en los que las señales eléctricas se convierten en señales químicas y luego de nuevo en señales eléctricas se denominan sinapsis.

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El término artes comunicativas es el nombre colectivo que se le da a la publicidad, el periodismo, las relaciones públicas.

Los diferentes tipos de peces utilizan diferentes métodos de comunicación. La carpa y sus parientes cercanos usan feromonas.

La comunicación de las células nerviosas es un proceso complejo. Las dendritas reciben los mensajes. Estos químicos.

¿Cómo se comunica la gente? hablar con la gente en el teléfono lenguaje de señas mensaje enderezado.

Realmente no lo hacen. Quiero decir, no pueden hablar entre ellos y preguntarles cómo les va. Pero pueden.

Eso depende del tipo de células y en qué etapa de su vida se encuentren. Por ejemplo, algunas celdas.

Rara vez se utiliza, pero es simplemente "Com" como en "intercom" utilizado para la comunicación interna.

Cuando un grupo de células se adhiere y realiza una función común como la formación de huesos, músculos, reformación.


¿Por qué las células nerviosas convierten las señales eléctricas en señales químicas? - biología

Partes de la célula nerviosa y sus funciones

Silvia Helena Cardoso, PhD

El cuerpo celular (soma) es la fábrica de la neurona. Produce todas las proteínas para las dendritas, axones y terminales sinápticas y contiene orgánulos especializados como las mitocondrias, aparato de Golgi, retículo endoplásmico, gránulos secretores, ribosomas y polisomas para proporcionar energía y fabricar las piezas, así como una línea de producción para ensamblar. las piezas en productos terminados.

Citosol: es el líquido acuoso y salado con una solución rica en potasio dentro de la célula que contiene las enzimas responsables del metabolismo de la célula.

1. Núcleo - Derivado de la palabra latina para & quotnux & quot, nuez, el núcleo es el archivero y el arquitecto de la célula. Como archivero contiene los genes, que consisten en ADN que contiene la historia celular, la información básica para fabricar todas las proteínas características de esa célula. Como arquitecto, sintetiza ARN a partir de ADN y lo envía a través de sus poros al citoplasma para su uso en la síntesis de proteínas.

Los . El nucleolo es un orgánulo dentro del núcleo que participa activamente en la síntesis de ribosomas y en la transferencia de ARN al citosol.

2. Aparato de Golgi: estructura unida a la membrana que desempeña un papel en el empaquetado de péptidos y proteínas (incluidos los neurotransmisores) en vesículas.

3. Polirribosomas: hay varios ribosomas libres unidos por un hilo. El hilo es una hebra única de ARNm (ARN mensajero, una molécula involucrada en la síntesis de proteínas fuera del núcleo). Los ribosomas asociados actúan sobre él para producir múltiples copias de la misma proteína.

4. Membrana neuronal (ver cuadro siguiente)

5. Mitocondrio: esta es la parte de la célula responsable del suministro de energía en forma de ATP (trifosfato de adenosina). Las neuronas necesitan una enorme cantidad de energía. El cerebro es uno de los tejidos más activos metabólicamente del cuerpo. En el hombre, por ejemplo, el cerebro utiliza 40 ml de oxígeno por minuto. Las mitocondrias utilizan oxígeno y glucosa para producir la mayor parte de la energía celular.
El cerebro consume grandes cantidades de ATP. La energía química almacenada en el ATP se utiliza para alimentar la mayoría de las reacciones bioquímicas de la neurona. Por ejemplo, proteínas especiales en la membrana neuronal usan la energía liberada por la descomposición del ATP en ADP para bombear ciertas sustancias a través de la membrana para establecer diferencias de concentración entre el interior y el exterior de la neurona.

6. Retículo endoplásmico rugoso y Retículo endoplásmico liso (7): un sistema de tubos para el transporte de materiales dentro del citoplasma. Puede tener ribosomas (RE rugoso) o no tener ribosomas (RE liso). Con los ribosomas, el RE es importante para la síntesis de proteínas.

Cuerpos de Nissl: grupos de ribosomas utilizados para la síntesis de proteínas.

La membrana neuronal sirve como barrera para encerrar el citoplasma dentro de la neurona y para excluir ciertas sustancias que flotan en el líquido que baña la neurona.

La membrana con su mosaico de proteínas es responsable de muchas funciones importantes:

  • mantener ciertos iones y moléculas pequeñas fuera de la célula y dejar entrar a otros,
  • acumulando nutrientes y rechazando sustancias nocivas,
  • catalizar reacciones enzimáticas,
  • establecer un potencial eléctrico dentro de la celda,
  • conduciendo un impulso
  • ser sensible a neurotransmisores y moduladores particulares.

La membrana está compuesta de lípidos y proteínas: grasas y cadenas de aminoácidos. La estructura básica de esta membrana es una bicapa o sándwich de fosfolípidos, organizada de tal manera que las regiones polares (cargadas) miran hacia afuera y las regiones no polares hacia adentro.

La cara externa de la membrana contiene los receptores, pequeñas regiones moleculares especializadas que proporcionan una especie de "puerto de unión" para otras moléculas externas, en un esquema análogo a una llave y un ojo de cerradura. Para cada molécula externa hay un receptor correspondiente. Siempre que los receptores se adhieren a una molécula, se producen algunas alteraciones de la membrana y en el interior de la célula, como la modificación de la permeabilidad a algunos iones.

Estas estructuras se ramifican en forma de árbol y sirven como el aparato principal para recibir señales de otras células nerviosas. Funcionan como una & quotantennae & quot de la neurona y están cubiertos por miles de sinapsis. La membrana dendrítica debajo de la sinapsis (la membrana postsináptica) tiene muchas moléculas de proteínas especializadas llamadas receptores que detectan los neurotransmisores en la hendidura sináptica. Una célula nerviosa puede tener muchas dendritas que se ramifican muchas veces, su superficie es irregular y está cubierta de espinas dendríticas que es donde se realizan las conexiones de entrada sinápticas.

Suele ser un proceso largo que a menudo se proyecta a regiones distantes del sistema nervioso. El axón es la unidad conductora principal de la neurona, capaz de transmitir señales eléctricas a lo largo de distancias que van desde tan solo 0,1 mm hasta 2 m. Muchos axones se dividen en varias ramas, lo que transmite información a diferentes objetivos. Muchas neuronas no tienen axones. En estas llamadas neuronas amacrinas, todos los procesos neuronales son dendritas. También se encuentran neuronas con axones muy cortos.

Los axones de muchas neuronas están envueltos en una vaina de mielina, que se compone de las membranas de las células intersticiales y se envuelve alrededor de los axones para formar varias capas concéntricas. La vaina de mielina está rota en varios puntos por los nodos de Ranvier, de modo que en la sección transversal parece una cadena de salchichas. La mielina protege el axón y evita la interferencia entre los axones a medida que pasan en haces, a veces miles a la vez.

Las células que envuelven las fibras nerviosas periféricas, es decir, las fibras nerviosas fuera del cerebro y la médula espinal, se denominan células de Schwann (porque fueron descritas por primera vez por Theodor Schwann). Las células que envuelven los axones dentro del sistema nervioso central (cerebro y médula espinal) se denominan oligodendrocitos. El axón, con su vaina rodeada, se llama fibra nerviosa. Entre cada par de células de Schwann sucesivas hay un espacio de un nodo de Ranvier.

El montículo del axón es donde el axón se une a la célula. Es a partir de aquí que suele producirse el disparo eléctrico conocido como potencial de acción.

5. terminación nerviosa (terminales presinápticas)

Las sinapsis son las uniones formadas con otras células nerviosas donde la terminal presináptica de una célula entra en "contacto" con la membrana postsináptica de otra. Es en estas uniones donde las neuronas se excitan, inhiben o modulan. Hay dos tipos de sinapsis, eléctrica y química.

Las sinapsis eléctricas ocurren donde la terminal presináptica está en continuidad eléctrica con la postsináptica. Los iones y las moléculas pequeñas pasan a través de ellos, conectando así los canales de una célula a la siguiente, de modo que los cambios eléctricos de una célula se transmiten casi instantáneamente a la siguiente. Los iones generalmente pueden fluir en ambos sentidos en estas uniones, es decir, tienden a ser bidireccionales, aunque hay uniones eléctricas donde los iones solo pueden fluir en una dirección, estas se conocen como uniones rectificadoras. Las uniones rectificadoras se utilizan para sincronizar la activación de las células nerviosas.

La unión sináptica química es más complicada. La brecha entre las terminales post y presináptica es mayor y el modo de transmisión no es eléctrico, sino que lo transportan neurotransmisores, sustancias neuroactivas liberadas en el lado presináptico de la unión. Hay dos tipos de uniones químicas. El tipo I es una sinapsis excitadora, que generalmente se encuentra en las dendritas, el tipo II es una sinapsis inhibidora, que generalmente se encuentra en los cuerpos celulares. En estos dos tipos de sinapsis se liberan diferentes sustancias. La dirección del flujo de información suele ser unidireccional en estos cruces.

Cada botón de la terminal está conectado a otras neuronas a través de un pequeño espacio llamado sinapsis. Las características físicas y neuroquímicas de cada sinapsis determinan la fuerza y ​​polaridad de la nueva señal de entrada. Aquí es donde el cerebro es más flexible y más vulnerable. Cambiar la constitución de varios neurotransmisores químicos puede aumentar o disminuir la cantidad de estimulación que el axón disparador imparte a la dendrita vecina. La alteración de los neurotransmisores también puede cambiar si la estimulación es excitadora o inhibitoria.


Células de cono

La energía generada en las mitocondrias también se utiliza para sintetizar proteína, que luego se mueve a través del aparato de Golgi, y luego a través del cilio, [que es un "tallo" delgado [con la estructura de microfilamento típica 9 + 2 de un cilio] que conecta los segmentos externo e interno de los fotorreceptores], en los segmentos externos (en las varillas esta proteína se usa para crear más discos de los cuales hay numerosas pilas apiladas como muchos panes pitta en su envoltorio) en el segmento externo. En los conos, la proteína se disipa en el segmento externo. Estas proteínas incluyen, oc, las enzimas necesarias para diversos procesos bioquímicos, p. síntesis de los 3 tipos de opsinas de cono (con absorción máxima de luz roja, verde y azul, respectivamente, para el mecanismo de visión tricromática del color, también llamados conos L, M y S, respectivamente (longitud de onda larga, media y corta).

(Una enzima necesaria para la transducción de luz en una señal nerviosa [eléctrica] es la PDE-6 (fosfodiesterasa-6) (mucho más allá del nivel A, así que dw si no puede recordar esto)).


Efectos de la edad en la neuroquímica de las sinapsis

El envejecimiento normal parece resultar en cambios neuroquímicos significativos pero restringidos en las sinapsis. Cada uno de los muchos pasos involucrados en la neurotransmisión puede estar alterado en algunas neuronas, pero no parece que haya cambios globales en la neuroquímica de todas las sinapsis. Los estudios de síntesis de neurotransmisores son difíciles porque la mayoría de las enzimas sintéticas son inestables y difíciles de medir; sin embargo, se ha demostrado que la síntesis de ACh disminuye con la edad en algunas regiones del cerebro, incluida la corteza cerebral. Los niveles de otros neurotransmisores (p. Ej., Dopamina) también parecen disminuir al final de la vida, también de una manera regionalmente específica. Los cambios relacionados con la edad en los receptores de neurotransmisores se han estudiado mediante el ensayo directo de las proteínas y mediante el análisis de la unión de los neurotransmisores marcados a secciones del cerebro. Los receptores de los neuropéptidos y de algunos neurotransmisores de aminoácidos parecen ser relativamente resistentes a los cambios relacionados con la edad. Por el contrario, los receptores de ACh, dopamina y serotonina disminuyen con la edad en varias regiones del cerebro. Incluso para las sinapsis en las que se mantienen tanto los niveles de neurotransmisores como los receptores de neurotransmisores, los cambios en los sistemas de segundos mensajeros pueden producir una disminución de la función sináptica relacionada con la edad. Dichos cambios pueden explicar una pérdida de plasticidad & # x2014 es decir, una disminución en la capacidad de la estimulación sináptica para producir los cambios bioquímicos sostenidos en las neuronas postsinápticas que subyacen al aprendizaje y la memoria.


¿Puede el cerebro retroceder?

A medida que avanza un trastorno de opioides, una persona necesita una mayor cantidad de medicamentos para mantener a raya la abstinencia. Por lo general, una persona sufre una sobredosis cuando toma tanta droga que el tronco encefálico ralentiza la respiración hasta que se detiene, dijo Kosten.

Muchos médicos han recurrido a la terapia de reemplazo de opioides, una técnica que intercambia drogas altamente potentes y adictivas como la heroína por compuestos como la metadona o la buprenorfina (un ingrediente de Suboxone).

Estos sustitutos superan a la heroína cuando alcanzan los receptores opioides, pero no activan los receptores en el mismo grado. Al hacerlo, reducen las posibilidades de que una persona sufra una sobredosis. Estos medicamentos de reemplazo también se adhieren a los receptores durante un período de tiempo más prolongado, lo que reduce los síntomas de abstinencia. La buprenorfina, por ejemplo, se une a un receptor durante 80 minutos, mientras que la morfina solo permanece durante unos pocos milisegundos.

El corresponsal científico Miles O’Brien descubre que los futuros tratamientos del dolor pueden depender de la realidad virtual.

Para algunos, esta solución no es perfecta. Los pacientes deben permanecer con los reemplazos en el futuro previsible, y algunas comunidades de recuperación están divididas sobre si el tratamiento de los opioides con más opioides puede resolver la crisis.

Además, la terapia de reemplazo de opioides no funciona para el fentanilo, el opioide sintético que ahora mata a más estadounidenses que la heroína. El laboratorio de Kosten es uno de los muchos que trabajan en una vacuna opioide que dirigiría el sistema inmunológico de una persona para eliminar medicamentos como el fentanilo antes de que puedan ingresar al cerebro. Pero faltan años para su uso en humanos.

Y Evans y Cahill dijeron que muchas clínicas en el sur de California están combinando la terapia psicológica con prescripciones de reemplazo de opioides para combatir los aspectos del estado de ánimo de la epidemia.

"No creo que haya una varita mágica en este caso", dijo Evans. "Es realmente una cuestión de cuidar de la sociedad y de la psique de las personas, en lugar de solo tratamiento".


Ver el vídeo: CÉLULAS NERVIOSAS. Qué son, clasificación, función, regeneración y tiempo de vida (Agosto 2022).