¿Cómo se transmite el impulso nervioso?

Cómo funciona

Las células del sistema nervioso, las neuronas, tienen una prolongación larga por la que sale la señal, el axón. El impulso nervioso es un cambio eléctrico que recorre ese axón de un extremo a otro. Su nombre técnico es potencial de acción.

Una neurona en reposo ya está cargada, igual que la fila de dominó ya tiene todas las fichas de pie antes del empujón. La carga se debe a unos átomos con carga eléctrica, los iones. Dos de ellos, el sodio y el potasio, están repartidos de forma desigual. Dentro de la neurona abunda el potasio y fuera abunda el sodio. Con ese reparto, el interior queda negativo comparado con el exterior.

El reparto se mantiene gracias a la envoltura de la neurona, su membrana. En ella trabaja una bomba, una pieza que saca sodio y mete potasio. Ese trabajo gasta energía, igual que cuesta poner de pie las fichas.

La membrana tiene además unos poros con puerta, las compuertas. Cuando están cerradas no pasan iones, y cuando se abren sí pasan. Un estímulo abre algunas, y el interior de la neurona se vuelve un poco menos negativo.

Ese cambio pequeño tiene que llegar a un valor mínimo, el umbral. Si no llega, no hay impulso. En el dominó es el empujón flojo, que hace temblar la primera ficha sin tumbarla.

Si el cambio alcanza el umbral, se abren otras compuertas, que dejan entrar sodio. El sodio lleva carga positiva, y el interior pasa de negativo a positivo. Un estímulo más fuerte no produce un impulso mayor, igual que un empujón más fuerte no tumba más la ficha. Todo el cambio dura unos 2 milisegundos, es decir, dos milésimas de segundo. Enseguida se cierran las compuertas del sodio y se abren las del potasio. El potasio sale y el interior vuelve a ser negativo.

El sodio que entra en un tramo del axón altera el tramo vecino, que alcanza su propio umbral y repite el proceso. El impulso se renueva así en cada punto, igual que cada ficha cae cuando la golpea la anterior.

El tramo que acaba de dispararse no puede hacerlo otra vez durante un instante. Sus compuertas de sodio se han cerrado y tardan un momento en poder abrirse de nuevo. Cuando vuelven a su estado de reposo, el tramo queda listo para otro impulso. La bomba, por su parte, restablece el reparto de sodio y potasio del reposo.

La señal va más deprisa y gasta menos energía en los axones envueltos en una capa grasa, la mielina. Sin esa capa, el impulso tiene que renovarse punto por punto, y eso es lento. La mielina deja al descubierto pequeños huecos, y solo en ellos hay compuertas. El impulso se renueva en un hueco y después en el siguiente, sin hacerlo en el trecho cubierto. La capa grasa sirve de aislante, porque impide que la corriente se escape por el camino.

Al final del axón la fila se acaba. Entre una neurona y la siguiente queda un hueco, y ese punto de contacto se llama sinapsis. En la mayoría de las sinapsis la electricidad no cruza. Cuando el impulso llega al extremo del axón, la neurona vierte en el hueco una molécula mensajera, el neurotransmisor.

El neurotransmisor cruza el hueco, se une a la membrana de la neurona vecina y abre sus compuertas. El cruce tarda alrededor de 1 milisegundo y solo funciona en un sentido. Después el neurotransmisor se retira del hueco, en parte porque la neurona que lo soltó lo recoge.

La neurona que recibe solo dispara un impulso nuevo si la suma de lo que le llega alcanza el umbral. Por eso una señal suelta y casual no sigue adelante. A cada neurona le llegan mensajes de muchas otras. Unos empujan a favor, porque la acercan al umbral, y otros empujan en contra, porque la alejan. Los de un tipo anulan a los del otro, y lo que cuenta es el resultado de la suma.