PROPIEDADES EMERGENTES EN REDES NEURONALES DE TEJIDO CEREBRAL

JOSÉ BARGAS; RAMIRO VERGARA; ELVIRA GALÁRRAGA.

Fronteras de la Biología en los inicios del Siglo XXI: 5. “Plasticidad y Aprendizaje en el Sistema Nervioso Centra

El Colegio Nacional

Lugar: México; Año: 2003; p. 49 - 74

Uno de los principales problemas en neurociencias es el de entender como las neuronas transforman las señales sinápticas en potenciales de acción. Esto se conoce como la “función entrada-salida” (input-ouput o I/O function) de las neuronas. La suma lineal espacial y temporal de las entradas sinápticas es tan dolo una de muchas funciones I/O que puede realizar una neurona. La función I/O lineal se caracteriza por la suma algebraica de las entradas excitadoras o despolarizantes e inhibidoras o hiperpolarizantes. Las primeras acercan y las segundas alejan a las neuronas del potencial de membrana “umbral” necesario para disparar un potencial de acción. Por lo tanto, si esta suma da como resultado un potencial de membrana mas despolarizado que este umbral la neurona disparará un potencial de acción. Sin embargo, la mayoría de las neuronas de nuestro sistema nervioso pueden tener, dependiendo de las características del estímulo y de los neuromoduladores presentes, respuestas no lineales tanto para una entrada excitadora como para una inhibidora. Esto se debe a que además de los canales que se abren en respuesta a entradas sinápticas, las neuronas poseen, principalmente en sus dendritas, canales iónicos que le confieren propiedades especiales a su disparo. Estos canales generan corrientes transmembranales intrínsecas, o producidas por la misma neurona, además de las corrientes iónicas inducidas por las entradas sinápticas. Estas corrientes generalmente tienen cinéticas más lentas que los canales involucrados en la sinapsis y cuando se abren pueden inducir despolarizaciones o hiperpolarizaciones que pueden durar cientos de milisegundos sin necesidad de ninguna otra entrada sináptica. Este tipo de respuestas son características de muchas células que funcionan como marcapaso y de un gran número de neuronas involucradas en movimientos rítmicos como la marcha, el rascado, etc. Algunos ejemplos de canales que generan funciones I/O no lineales son: el receptor-canal NMDA, el canal de Ca2+ tipo L, el canal de Na+ de inactivación lenta, AHPs lentas de K+, etc.