Cómo funciona el sistema nervioso

El sistema nervioso es una colección compleja de nervios y células especializadas conocidas como neuronas que transmiten señales entre diferentes partes del cuerpo. Pero ¿cómo funciona el sistema nervioso?

Meritxell Bernal

El sistema nervioso está formado por nervios y células que transmiten señales entre diferentes partes del cuerpo.
El sistema nervioso está formado por nervios y células que transmiten señales entre diferentes partes del cuerpo.

Estructuralmente, el sistema nervioso tiene dos componentes: el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico. El primero está formado por el cerebro, la médula espinal y los nervios. El periférico consta de neuronas sensoriales, ganglios (grupos de neuronas) y nervios que se conectan entre sí y con el sistema nervioso central.

Funcionalmente, el sistema nervioso tiene dos subdivisiones principales: el componente somático o voluntario; y el componente autonómico o involuntario. El autónomo regula ciertos procesos corporales, como la presión arterial y la frecuencia respiratoria, que funcionan sin esfuerzo consciente. El sistema somático consta de nervios que conectan el cerebro y la médula espinal con los músculos y los receptores sensoriales de la piel.

Descripción del sistema nervioso

Los nervios son haces cilíndricas de fibras que comienzan en el cerebro y el cordón central y se ramifican a cualquier otra parte del cuerpo.

Hay más de 100 billones de conexiones neuronales en el cerebro humano de media, aunque el número y la ubicación pueden variar

Las neuronas envían señales a otras células a través de fibras delgadas llamadas axones, que hacen que se liberen sustancias químicas conocidas como neurotransmisores en las uniones llamadas sinapsis. Hay más de 100 billones de conexiones neuronales en el cerebro humano de media, aunque el número y la ubicación pueden variar. Por ejemplo, un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) descubrió que, de los 160 participantes estudiados, los cerebros de las personas altamente creativas tienen más conexiones entre tres regiones específicas del cerebro que los de los pensadores menos creativos.

Simulación de señal eléctrica del nervio cerebral.
Simulación de señal eléctrica del nervio cerebral.

"Tienes estos tres sistemas diferentes que están todos ubicados en diferentes partes del cerebro, pero todos se coactivan a la vez", señaló el autor principal del estudio, Roger Beaty, becario postdoctoral que estudia neurociencia cognitiva en la Universidad de Harvard. "Las personas que son más capaces de coactivarlos propusieron respuestas más creativas".

Las neuronas sensoriales reaccionan a los estímulos físicos como la luz, el sonido y el tacto y envían información al sistema nervioso central sobre el entorno que rodea al cuerpo

Una sinapsis le da un comando a la célula y todo el proceso de comunicación generalmente toma solo una fracción de milisegundo. Las señales viajan a lo largo de una neurona motora alfa en la médula espinal a 431 km/h; la transmisión más rápida en el cuerpo humano, según la revista Discover.

Las neuronas sensoriales reaccionan a los estímulos físicos como la luz, el sonido y el tacto y envían información al sistema nervioso central sobre el entorno que rodea al cuerpo.

Las motoras, ubicadas en el sistema nervioso central o en los ganglios periféricos, transmiten señales para activar los músculos o las glándulas. Las células gliales, derivadas de la palabra griega para "pegamento", apoyan, protegen o nutren las células nerviosas.

Las conexiones del cerebro y la capacidad de pensar crecieron durante miles de años de evolución. Por ejemplo, un virus vinculó su código genético al genoma de los animales de cuatro extremidades, y el código todavía se puede encontrar en el cerebro de los humanos hoy en día, según dos artículos publicados en la revista Cell de enero de 2018. Este código empaqueta la información genética y la envía desde las células nerviosas a otras cercanas, un proceso muy importante en el cerebro.

Divisiones del sistema nervioso

Cuando pensamos en el sistema nervioso, nuestros pensamientos van inmediatamente al cerebro. Éste es un hervidero de actividad neuronal, con miles de millones de neuronas entrelazadas que se activan para preservar y recordar recuerdos, coordinar pensamientos y habla, y planificar acciones futuras. Junto con la médula espinal, las partes revestidas de huesos de nuestro sistema nervioso se denominan naturalmente sistema nervioso central.

Red de neuronas del sistema nervioso.
Red de neuronas del sistema nervioso. Foto: IStock.

La mayoría de nuestras neuronas están protegidas por líquido protector y hueso, donde reciben señales y dictan a los órganos de todo el cuerpo. Sin embargo, las señales enviadas desde el sistema nervioso central deben tener algún medio para llegar a sus órganos diana. Y, para eso, necesitan conectarse a los nervios que se extienden desde el sistema nervioso central hasta las extremidades del cuerpo. Esta segunda red se denomina sistema nervioso periférico. Juntos, el central y el periférico forman las principales divisiones del sistema nervioso.

El periférico es responsable de muchas funciones y, como tal, tiene numerosas subdivisiones que se especializan en diferentes tareas

El periférico es responsable de muchas funciones y, como tal, tiene numerosas subdivisiones que se especializan en diferentes tareas. La división sensorial, o aferente, recibe señales de la periferia y las lleva al sistema nervioso central. La motora, o eferente, transmite señales para acciones desde el sistema nervioso central hacia los órganos y músculos periféricos. Estas funciones motoras vienen en dos formas: somáticas y autonómicas. Las funciones somáticas son quizás el concepto más fácil de comprender del sistema nervioso, ya que dictan todas nuestras acciones voluntarias, como elegir tomar una taza o saltar en la cama.

Sin embargo, no todas las funciones motoras somáticas son voluntarias. Algunas son respuestas automáticas preprogramadas integradas en nuestro cuerpo que nos ayudan a enfrentar el peligro, conocidas como reflejos somáticos. Notarás ese reflejo cuando accidentalmente toques una estufa caliente, pises un objeto afilado o algo vuele hacia tu ojo: tu cuerpo reacciona antes de que te des cuenta. Tu mano se retira, saltas sobre el otro pie, tu párpado se cierra de golpe.

Las funciones somáticas dictan todas nuestras acciones voluntarias, como elegir tomar una taza o saltar en la cama.
Las funciones somáticas dictan todas nuestras acciones voluntarias, como elegir tomar una taza o saltar en la cama. Foto: IStock.

Todo esto es el trabajo de los reflejos somáticos, que pueden actuar increíblemente rápido, ya que no requieren una entrada voluntaria del cerebro.

Las respuestas reflejas innatas y cableadas de nuestro sistema nervioso periférico nos ayudan a mantenernos a salvo del peligro, pero no son las únicas funciones automáticas realizadas por el sistema nervioso periférico.

Cuando las acciones no son voluntarias o somáticas, son autónomas, lo que significa que operan independientemente del pensamiento consciente

Cuando las acciones no son voluntarias o somáticas, son autónomas, lo que significa que operan independientemente del pensamiento consciente.

Dichos procesos incluyen el latido del corazón, la agitación de los alimentos en el tracto digestivo mediante la contracción de los músculos y la respiración. Si bien nuestro cerebro puede asumir el control de algunos de éstos (piense en contener la respiración), las funciones autónomas continuarán operando incluso cuando nos quedemos dormidos o inconscientes.

Sin embargo, los procesos que no podemos controlar no son inmutables. En cambio, los órganos bajo el control del sistema nervioso autónomo están regulados por un equilibrio entre los sistemas nerviosos simpático y parasimpático. Dependiendo del estímulo, estos sistemas aumentan o disminuyen la actividad de nuestros órganos internos, lo que ayuda a garantizar que nuestro cuerpo esté siempre listo para responder al desafío que se presente.

Fuente: Livescience.

Neurona (verde) generada a partir de células madre neurales del bulbo olfatorio, con botones sinápticos formados por la proteína sinapsina (en rojo), lo que indica contactos sinápticos.

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