El cerebro humano es el órgano más complejo que ha creado la naturaleza, al menos aquí en la Tierra. Equipado con conjunto de neuronas y células de soporte (gliales) que superan en número a las estrellas de nuestra galaxia, proporciona una intrincada red de conexiones con las que, a lo largo de nuestras vidas, va tejiendo todo lo que somos, sentimos o pensamos. Comprender en su totalidad tan extraordinario órgano es un reto que actualmente escapa a nuestra capacidad, no obstante, poco a poco, científicos de las más variadas disciplinas aúnan esfuerzos que van desentrañando los distintos mecanismos cerebrales.

Entre las personas que dedican su vida a comprender los difíciles vericuetos de las conexiones del cerebro se encuentra nuestro invitado en Hablando con Científicos, Rafael Luján Miras, Catedrático de histología y director del Grupo de investigación del Laboratorio de Estructura Sináptica de la UCLM.
Rafael Lujan habla durante la entrevista de cómo las neuronas se asocian entre sí formando distintas regiones cerebrales que llevan a cabo funciones distintas, unas implicadas en el lenguaje, otras en los sentidos, otras en los latidos del corazón, etc. Cada una de esas regiones está compuesta por neuronas que, lejos de ser iguales entre sí como sucede con las células que forman otros órganos, se diferencian en su forma, en su cometido y la química que las rodea.

Para hacernos una idea de lo distintas que pueden ser las neuronas, las células de Purkinje, por ejemplo, se encuentran en el cerebelo, la región que controla los movimientos, son las más grandes del cerebro, alcanzan longitudes de 50 micras, y se ramifican construyendo un intrincado y denso árbol. Muy cerca de las neuronas de Purkinje, se sitúan las neuronas más pequeñas de todo el sistema nervioso central, con apenas 7 micras. Por supuesto no solamente el tamaño importa, del cuerpo de cada neurona emergen prolongaciones o dendritas que se extienden proporcionándoles un aspecto arborescente cuyas ramas se extienden buscando el contacto con otras neuronas y una prolongación larga, denominada axón que conduce los impulsos nerviosos hacia otra neurona o un órgano diana. Lo mismo que dos árboles de la misma especie no tienen las mismas ramas, así son diferentes dos neuronas. No solamente son distintas en su forma, también difieren en el trabajo que realizan, éste depende del circuito neuronal en el que están inmersas: unas están implicadas en el control de los latidos del corazón, otras en el control del movimiento de unos músculos, otras en el lenguaje, etc.

Por último, entre las distintas neuronas tienen lugar diferencias basadas en la estructura química que permite la comunicación de unas neuronas con otras. Esa comunicación se realiza a través de receptores y canales iónicos. El lenguaje neuronal por el que se produce la comunicación entre neuronas es el impulso nervioso. Una neurona puede recibir dos tipos de señales, una activadora y otra inhibidora. Dependiendo de la intensidad de ambas señales, cuando la señal activadora es superior a la inhibidora, la señal se transmite, en caso contrario, no.

La señal es recibida por las dendritas, atraviesa el cuerpo y se encamina por el axón hasta unos terminales, llamados botones sinápticos, que son los puntos de contacto con las dendritas de la neurona siguiente. Cuando la señal llega al terminal axónico se liberan unas moléculas, unos mensajeros químicos, que se unen a un receptor existente en la membrana de la neurona que recibe la información. La recepción provoca cambios eléctricos en la membrana que, a su vez, activan los canales iónicos que son los encargados de transmitir la señal a través del cuerpo de la neurona receptora hasta la neurona siguiente.

Rafael Lujan y su equipo del Laboratorio de Estructura Sináptica estudia los receptores y canales iónicos, que, dependiendo del tipo celular y de las conexiones sinápticas entre las distintas neuronas, están distribuidos de manera diferente. La comprensión de estos componentes es fundamental para desentrañar los mecanismos biológicos que intervienen en el cerebro, tanto durante su funcionamiento normal como en enfermedades neuronales degenerativas como son el Alzheimer o el Parkinson.

El profesor Luján es autor del libro ‘Receptor and Ion Channel Detection in the Brain’ sobre las técnicas más novedosas y revolucionarias que se usan en la actualidad para estudiar el cerebro y participa en el proyecto europeo Human Brain Project.

Os invito a escuchar a Rafael Luján Miras, Catedrático de histología y director del Grupo de investigación del Laboratorio de Estructura Sináptica en el Instituto de Investigación en Discapacidades Neurológicas y en el Departamento de Ciencias Médicas de la Facultad de Medicina de Albacete de la UCLM.

Referencias:

Bases moleculares de la señalización neuronal. Ciencia al Día Internacional © Abril 2004, Vol. 5, No. 2. ISSN 0717-3849

Rafael Luján. Receptor and Ion Channel Detection in the Brain Ed. Springer ISBN 978-1-4939-3063-0

Rafael Lujan, Ezequiel Marron Fernandez de Velasco, Carolina Aguado, and
Kevin Wickman “New insights into the therapeutic potential of Girk channels” Trends in Neurosciences, January 2014, Vol. 37, No. 1