Neurotransmisores

¿Qué son los neurotransmisores?

Dentro del cerebro, hay aproximadamente 86 mil millones de neuronas. Todas estas neuronas forman un intrincado mapa de conexiones y vías que componen nuestros comportamientos, pensamientos, recuerdos, movimientos, habla, etc. La forma en que estas neuronas forman estas conexiones es a través de lo que se denomina "sinapsis", el punto en el que la señal eléctrica (sinapsis eléctrica) o química (sinapsis química) se transfiere de una célula a otra.

Las señales eléctricas se transfieren cuando las dos células involucradas están conectadas físicamente por pequeños orificios, a través de los cuales se transmiten los impulsos nerviosos. Este tipo de señales tienden a ser más rápidas que las de tipo químico. Sin embargo, también tienden a ser menos flexibles que su contraparte.

Las señales químicas, por otro lado, ocurren cuando las células involucradas no se tocan físicamente. En cambio, entre ellos hay un espacio muy estrecho, del orden de 0.02 micrones, que debe ser cubierto por moléculas particulares. Las moléculas encargadas de hacer este puente son las llamadas neurotransmisores.

El primer neurotransmisor descubierto fue la acetilcolina. El experimento que condujo a su descubrimiento fue revelado en un sueño a un científico austriaco llamado Otto Lowei en 1921.

¿Cómo funciona la sinapsis química?

Una sinapsis química involucra varios componentes. En primer lugar, se trata de una neurona presináptica, desde la que se envía el impulso nervioso, y una neurona postsináptica, a la que llega el impulso nervioso.

Se pueden encontrar vesículas que contienen neurotransmisores en el botón terminal del axón de la neurona presináptica. Cuando se transfiere una señal química, los neurotransmisores dentro de las vesículas se secretan en el espacio sináptico mediante un proceso llamado exocitosis. Durante este proceso, las membranas de las vesículas se fusionan con la del botón presináptico, liberando los neurotransmisores en el espacio.

Al otro lado de la brecha, los neurotransmisores recién liberados se unen a los receptores de membrana en la neurona postsináptica. Estos receptores de membrana son proteínas grandes que están ancladas en la membrana celular de la neurona postsináptica. Una vez que los neurotransmisores se unen a los receptores, desencadenan una cascada de eventos dentro de la célula que alterarán su comportamiento interno.

Los neurotransmisores que conducen a una mayor propagación de la señal química por parte de la célula receptora se denominan neurotransmisores excitadores. Aquellos que reducen la probabilidad de que la neurona receptora propague la señal se denominan neurotransmisores inhibidores.

La unión entre los neurotransmisores y los receptores de membrana ocurre de una manera que es algo similar a un candado y una llave. Para que se produzca la unión, la cerradura (receptor) y la llave (neurotransmisor) deben tener formas perfectamente complementarias. Al igual que ocurre con las cerraduras y las llaves, una sola llave (neurotransmisor) podría desbloquear varias cerraduras (receptores) diferentes. Por otro lado, diferentes candados (receptores) pueden ser desbloqueados por diferentes llaves (receptores).

¿Cuántos tipos diferentes de neurotransmisores y receptores existen?

Hasta ahora, se sabe que existen más de cientos de receptores diferentes y más de sesenta neurotransmisores diferentes. Las moléculas consideradas neurotransmisores incluyen aminoácidos como el glutamato; monoaminas, como serotonina; péptidos como los péptidos opioides y otras moléculas como la acetilcolina o gases solubles, como el monóxido de nitrógeno (NO). Las moléculas como el NO tienen su propio mecanismo de acción, en el que el gas simplemente se difunde y penetra en la membrana de la neurona receptora.

Por lo general, para que una molécula se considere un neurotransmisor, debe satisfacer una serie de criterios diferentes. Por ejemplo, debe producirse dentro de una neurona, debe encontrarse en el botón terminal de la neurona y también debe liberarse en el espacio sináptico cuando un potencial de acción estimula la célula. Además, la molécula liberada debe producir un efecto sobre la neurona postsináptica y este mismo efecto debe demostrarse mediante experimentación externa. Otro criterio es que, tras la transmisión de la señal, la molécula se desactive rápidamente. Sin embargo, el monóxido de nitrógeno, que puede considerarse un neurotransmisor, no se ajusta a todos estos criterios, lo que demuestra que siempre hay algunas excepciones a la regla.

¿Cuáles son los principales neurotransmisores?

Algunos de los neurotransmisores más conocidos son acetilcolina, dopamina, GABA, glutamato, norepinefrina (también llamada noradrenalina) y serotonina. Todos ellos, además de la acetilcolina, pertenecen a la familia de las aminas o aminoácidos.

Los efectos de cada uno de los diferentes neurotransmisores pueden variar mucho dependiendo de dónde se encuentre el receptor para el mismo, qué tipo de receptor es y cuáles son las circunstancias para su activación. A continuación, puede ver algunos de estos efectos.

Acetilcolina

Parece que, entre muchas otras funciones, la acetilcolina juega un papel importante en el aprendizaje y la memoria. También puede desempeñar un papel en las emociones y el estado de ánimo y en la vigilia. Las neuronas que producen este neurotransmisor se encuentran repartidas por todo el cerebro y los receptores que se unen a él son los receptores muscarínicos y los receptores nicotínicos, el mismo receptor que se une a la nicotina.

Dopamina

La dopamina es el principal neurotransmisor del placer o una sensación de recompensa. Si algo te hace sentir bien, probablemente la dopamina tiene un papel en ello. A pesar de ser responsable de una emoción tan agradable, la dopamina también tiene sus propios inconvenientes. La mayoría de las sustancias adictivas conocidas que existen hoy en día afectan la liberación de dopamina. Hasta el momento, se sabe que la dopamina puede unirse a 5 receptores diferentes (D1 a D5). Las drogas como la cocaína y las anfetaminas son agonistas indirectos de la dopamina.

GABA

GABA, nombre completo ácido gamma-aminobutírico, es el principal responsable de la inhibición de la actividad nerviosa. El objetivo principal de este neurotransmisor es ralentizar el cerebro. Los receptores GABA se dividen en dos tipos: receptores GABA A y receptores GABA B. Como era de esperar, los fármacos que actúan como agonistas de GABA, como el alcohol o las benzodiazepinas, están asociados con un efecto sedante.

Glutamato

A diferencia de GABA, el glutamato es el interruptor "encendido" del cerebro. Su principal objetivo es excitar a la neurona que la recibe, haciendo más probable que dicha neurona libere su propia mezcla de neurotransmisores. Hay muchos tipos diferentes de receptores de glutamato, algunos de ellos son NMDA, Kainato y AMPA. La ketamina es un antagonista del receptor de Kainato, lo que significa que de alguna manera producirá efectos opuestos a los que suele producir el glutamato.

Norepinefrina

Básicamente, la función principal de la norepinefrina es preparar el cuerpo para la acción. La liberación de norepinefrina es más baja durante el sueño y tiene sus niveles más altos durante situaciones de estrés o peligro. La noradrenalina se une a los receptores adrenérgicos alfa-1, alfa-2, beta-1 y beta-3. Las anfetaminas y las metanfetaminas interactúan con los receptores de noradrenalina.

Serotonina

La serotonina es probablemente uno de los neurotransmisores más conocidos entre los psiconautas. Su función principal dentro del cerebro es la de mejorar el estado de ánimo general. Son muchos los receptores que se asocian con este neurotransmisor, que se pueden dividir en siete familias. Debido a la variedad de receptores diferentes a los que se puede unir la serotonina y los efectos posteriores que puede producir la unión de la serotonina, este neurotransmisor puede terminar teniendo efectos en una multitud de neurotransmisores diferentes en diferentes partes del cerebro. Fármacos como MDMA y LSD interactúan con los receptores de serotonina.

¿Dónde puedo encontrar más información?

Para obtener más información sobre el cerebro, consulte ' el cerebro de arriba a abajo ', para obtener una descripción general de todos los diferentes neurotransmisores, consulte esta lista , para obtener un resumen de los principales neurotransmisores, consulte esta tabla .