Ondas Cerebrales y Ritmos Electroencefalográficos
Las ondas cerebrales son patrones de actividad eléctrica generados por el cerebro, medidos en ciclos por segundo (Hertz) y microvoltios (mV). Su estudio es fundamental en neurofisiología.
Ritmo Alfa
- Frecuencia: 8 a 13 ciclos por segundo.
- Amplitud: 60 microvoltios.
- Estado: Reposo (vigilia con ojos cerrados).
- Características: Picos altos y variados.
- Localización: Predominantemente en el área occipital.
Ritmo Beta
- Frecuencia: 13 a 60 ciclos por segundo.
- Amplitud: 20 microvoltios.
- Características: Onda más pequeña.
- Estado: Actividad cerebral intensa, concentración.
- Localización: Actividad prefrontal (lóbulos frontales y prefrontales).
Ritmo Theta
- Frecuencia: 4 a 7 ciclos por segundo.
- Amplitud: 100 microvoltios.
- Localización: Lóbulos temporales, en la línea interhemisférica.
- Características: Pocos picos, pero muy altos.
- Significado clínico: Si es aislado, no tiene relevancia; si se repite, puede ser signo de un problema.
Ritmo Delta
- Frecuencia: 0.5 a 3 ciclos por segundo.
- Amplitud: 20 a 200 microvoltios.
- Significado clínico: Ondas aisladas no son problemáticas; si son seguidas, pueden indicar un problema (ej. migraña).
- Estado: Patológico en vigilia en adultos. Onda lenta y desestructurada.
- Localización: Derivación C4.
- Estado: Típico durante el sueño y en recién nacidos (hasta los 3 meses).
Ritmo Gamma
- Frecuencia: Más de 60 ciclos por segundo (incontables).
- Significado clínico: Patológico, asociado a epilepsia mental (ej. Trastorno Obsesivo Compulsivo – TOC, ataques de ansiedad).
Ondas K
Las Ondas K son consideradas artefactos o ruidos (ondas sin sentido) en el electroencefalograma.
Nota: Las letras FP (prefrontal), O (occipital), F (frontal) y T (temporal) antes de la onda indican la región cerebral de donde se registra la actividad.
Síntesis de Proteínas
La síntesis de proteínas es el proceso por el cual se componen nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos esenciales. En este proceso, se transcribe el ADN en ARN. La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas situados en el citoplasma celular.
En el proceso de síntesis, los aminoácidos son transportados por el ARN de transferencia correspondiente para cada aminoácido hasta el ARN mensajero, donde se unen en la posición adecuada para formar las nuevas proteínas. Una vez finalizada, el ARN mensajero se libera y puede ser leído nuevamente. Incluso antes de que la síntesis de una proteína termine, ya puede comenzar la siguiente, lo que permite que el mismo ARN mensajero sea utilizado por varios ribosomas al mismo tiempo.
Neurotransmisores
Los neurotransmisores son biomoléculas que transmiten información de una neurona a otra, o de una neurona a una célula efectora, mediante la sinapsis.
- Acetilcolina:
- Función: Implicada en la síntesis de la sustancia y sus receptores en neuronas y vías nerviosas.
- Asociación: Fundamental para el aprendizaje. Sus alteraciones se relacionan con patologías como la demencia.
- Monoaminas:
- Dopamina:
- Función: Síntesis de la sustancia y sus receptores en neuronas dopaminérgicas y vías nerviosas.
- Asociación: Relacionada con la gratificación y la motivación. Sus alteraciones se vinculan con la psicosis y la depresión.
- Noradrenalina y Adrenalina:
- Función: Presentes en neuronas noradrenérgicas y vías nerviosas.
- Asociación: Implicadas en la depresión y el Trastorno por Déficit de Atención.
- Serotonina:
- Función: Síntesis de la sustancia y sus receptores en neuronas serotoninérgicas y vías nerviosas.
- Asociación: Relacionada con los trastornos del control de impulsos y la depresión.
- Dopamina:
- Péptidos:
- Son proteínas que actúan como neurotransmisores.
Transmisión Sináptica
La transmisión sináptica es un área de contacto funcional entre dos células excitables, especializada en la transmisión del impulso nervioso. Estos son los sitios donde el axón o alguna otra porción de una célula (la célula presináptica) termina en el soma, en las dendritas o en alguna otra porción de otra célula (la célula postsináptica).
Proceso de Transmisión Sináptica
- Estimulación: Se inicia por un estímulo mecánico, químico o eléctrico.
- Activación del Aparato Sináptico: El aparato sináptico se activa, involucrando las vesículas (que contienen neurotransmisores), las mitocondrias (que proveen energía) y las cisternas (para el reciclaje).
- Movimiento de Vesículas: Las vesículas se mueven, acercándose a la membrana presináptica.
- Exocitosis: Las vesículas se rompen, liberando los neurotransmisores en la hendidura sináptica.
- Reciclaje de Vesículas: Las vesículas vacías son recicladas en las cisternas.
- Recepción y Recaptación: El neurotransmisor alcanza los receptores de la célula postsináptica y es absorbido (recaptado) para ser reintroducido en las vesículas.
Núcleos Grises de la Base
Los núcleos grises de la base, también conocidos como ganglios basales, son estructuras subcorticales fundamentales para el control motor y otras funciones. Incluyen:
- Caudado
- Putamen
- Pálido
- Amígdala (aunque a menudo se considera parte del sistema límbico, está anatómicamente cerca)
Aminoácidos Neurotransmisores
Algunos aminoácidos actúan como neurotransmisores en el cerebro, incluyendo:
- Ácido gamma-aminobutírico (GABA)
- Glicina
- Ácido glutámico (Glutamato)
- Ácido aspártico
- Gamma-hidroxibutirato
Factores Epigenéticos
Los factores epigenéticos son elementos de naturaleza química, mecánica, física o eléctrica que inciden en los genes. Estos factores están determinados por el ambiente celular, en lugar de por la herencia directa, e intervienen en la determinación de la ontogenia (el desarrollo de un organismo, desde la fecundación del cigoto en la reproducción sexual hasta su senescencia, pasando por la forma adulta).
Igualmente, la epigenética interviene en la regulación heredable de la expresión génica sin que haya un cambio en la secuencia de nucleótidos. Es el conjunto de reacciones químicas y demás procesos que modifican la actividad del ADN, pero sin alterar su secuencia.
Leyes de la Conducción Neuronal
La transducción es el proceso por el cual la energía mecánica, química y física se transforma en una señal eléctrica o potencial de acción en los órganos receptores con neuronas capaces de realizarla. Esta reacción se produce en el montículo del axón.
Ley del Todo o Nada
Un potencial de acción se produce o no se produce. Es necesario que el umbral de energía del estímulo sea superior a 10 milivoltios para que se desencadene y se transmita por el axón hasta el botón terminal, siempre en la misma dirección.
Ley de Tasa de Descarga
El número y la frecuencia de los potenciales de acción son clave para la información transmitida. Varios potenciales de acción juntos forman salvas, indicando una gran intensidad de descarga. La tasa resultante depende del equilibrio entre la actividad excitadora (que aumenta la tasa) y la inhibidora (que la disminuye).
Ley de la Transmisión
La transmisión puede ser:
- Eléctrica (Gap Junction): En la sinapsis eléctrica, en axones largos, la conducción es saltatoria: la señal eléctrica salta de un nódulo de Ranvier a otro hasta el botón terminal.
- Química: La señal eléctrica llega al botón terminal y se transforma en química. Entran iones de calcio del líquido extracelular. Las vesículas llenas de neurotransmisores (NT) se acercan a la membrana terminal presináptica. Las mitocondrias del botón terminal ceden energía. Las vesículas vierten por exocitosis el NT en la hendidura sináptica. Las vesículas vacías se reciclan en las cisternas.
Ley de Especificidad
El mensaje está determinado por el potencial de acción (PA), por su frecuencia, por la vía nerviosa que lo conduce y por el centro terminal que lo recibe en la corteza cerebral.
Ley de Multiplicidad
Una neurona recibe estímulos constantes y múltiples (excitadores, inhibidores, débiles, fuertes, en dendritas, axón o soma). El núcleo del ADN de la neurona postsináptica toma la decisión final sobre la respuesta.
Ley de Integración Neuronal
La neurona integra las señales para formar un potencial de acción único. Dependiendo del neurotransmisor, se abren o cierran canales iónicos: los canales de sodio (Na+) generan potenciales excitadores postsinápticos (PEPS), los canales de potasio (K+) generan potenciales inhibitorios postsinápticos (PIPS), los canales de calcio (Ca2+) activan enzimas que provocan cambios estructurales y bioquímicos, y los canales de cloro (Cl-) neutralizan la excitación y la inhibición.
Ley del Efecto Neto
Las señales se refuerzan entre sí o se anulan. Al final, la suma de las conexiones inhibidoras y excitadoras determinará la respuesta, predominando el número de conexiones con mayor influencia.
Ley de Adaptación
La neurona postsináptica realiza un proceso de adaptación mediante los canales de calcio, activando segundos mensajeros y, a través del ADN de la neurona postsináptica, activando genes que anulan, amplifican, disminuyen o distribuyen la respuesta, modulan la frecuencia o el efecto a largo plazo, o continúan transmitiéndolo a otras neuronas.
Ley de la Constante Temporal
Las neuronas con distintas constantes temporales tienen una capacidad diferente para sumar señales de entrada por unidad de tiempo.
Ley de la Constante de Longitud
Dependiendo de la presencia o ausencia de sinapsis química, la señal eléctrica se debilita rápidamente con la distancia (se propaga pasivamente).
Amígdala
La amígdala es un conjunto de núcleos de neuronas localizadas en la profundidad de los lóbulos temporales de los vertebrados complejos. Forma parte del sistema límbico, y su papel principal es el procesamiento y almacenamiento de reacciones emocionales.
Una lesión en la amígdala puede provocar ceguera emocional, hipersexualidad, temeridad, entre otros. Su estimulación genera respuestas polarizadas, actividad hipotalámica y actividad simpática y parasimpática.