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1 / 28 Una neurona de extremo a extremo Las señales entran por dendritas a la izquierda y salen por terminaciones a la derecha. El axón está acortado y engrosado. El gráfico muestra el potencial del cono axónico. La barra abre otras siete escenas.
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01 Una neurona de extremo a extremo Las señales entran por dendritas a la izquierda y salen por terminaciones a la derecha. El axón está acortado y engrosado. El gráfico muestra el potencial del cono axónico. La barra abre otras siete escenas.
02 En reposo, dentro hay −70 mV Con estímulo cero, la curva sigue plana a −70 mV. Sale potasio por canales abiertos y deja negativo el interior. La bomba sodio-potasio mantiene el reparto de iones.
03 Una entrada débil se desvanece El estímulo es +10 mV. Cada pulso recorre dendritas, eleva el cono a −60 mV y desaparece. Nunca llega a −55 mV; el axón permanece oscuro.
04 Más allá de −55 mV, el axón dispara A +20 mV, la entrada supera el umbral. Abren los canales de sodio, entra Na⁺ y el potencial sube a +30 mV. Entre 15 y 30 en Estímulo, la descarga empieza antes, pero no crece.
05 Entra sodio, luego sale potasio Un nodo visto con vaina transparente. Primero abren canales naranjas y entra Na⁺ amarillo. Luego abren los verde azulado y sale K⁺ morado; el potencial cae bajo el reposo.
06 Saltos entre los huecos Con mielina, la descarga se regenera solo en nodos de Ranvier que brillan sucesivamente. Cambia Diámetro del axón: una fibra mielinizada de 10 µm conduce a unos 57 m/s.
07 El mismo axón sin mielina Sin vaina dispara toda la membrana por turnos: una onda continua lenta. A 10 µm, unos 3 m/s, 18 veces más lento. En pantalla la diferencia se acorta para no esperar tanto.
08 Cruzar la sinapsis En la terminación entra calcio verde, dos vesículas se fusionan y transmisor rosa cruza el hueco. Los receptores unidos brillan y dejan entrar iones en la siguiente célula. En realidad, cerca de 1 ms.
09 Membrana con voltaje fijado Primer plano de un canal de sodio, uno de potasio y la bomba. Se mantiene −65 mV y se salta a −10 mV durante 12 ms. El gráfico da las corrientes necesarias, como Hodgkin y Huxley.
10 El sodio se cierra solo A +20 mV, el canal abre en una fracción de milisegundo, luego la esfera roja tapa el poro. Cesa el sodio aunque siga el voltaje alto. El potasio sigue hasta terminar el escalón.
11 La bomba cambia tres por dos En reposo no pasan iones por canales de voltaje. La bomba sigue: tres Na⁺ fuera y dos K⁺ dentro por ATP. Está dibujada mucho más lenta que en realidad.
12 Una carrera de un metro Dos axones de 10 µm parten juntos, con y sin mielina. En el mielinizado, la señal salta entre nodos y recorre el metro en 17,5 ms. El desnudo tarda 316 ms, 18 veces más.
13 Axón desnudo del grosor de un calamar Grosor del axón desnudo es ahora 476 µm, como el usado por Hodgkin y Huxley. Alcanza unos 22 m/s siendo 50 veces más ancho que la fibra mielinizada vecina.
14 Mielina dañada El interruptor quita vaina en un tramo central. Aquí la señal lo cruza a velocidad de axón desnudo. En un nervio real puede detenerse: el principio de enfermedades como la esclerosis múltiple.
15 El glutamato abre canales La mayoría de receptores de esta sinapsis son canales. Brillan al unirse transmisor; la siguiente célula recibe un potencial excitador rápido de pocos milisegundos.
16 La dopamina actúa más lento Solo se une a receptores que activan proteínas G internas. La respuesta menor empieza después y dura más. Modifica cómo contesta la célula a otras entradas.
17 Limpiar la hendidura Un transportador devuelve serotonina a la terminación. Sin Recaptación, las moléculas persisten y la respuesta se alarga. Algunos fármacos actúan aquí; es un concepto, no un consejo.
18 El reflejo rotuliano Golpear bajo la rótula activa un huso del muslo. La señal llega a la médula, cruza una sinapsis hacia una motoneurona y vuelve. Con 175 cm, el modelo suma 20 ms; mediciones: 17 a 21 ms.
19 El reflejo aquíleo tarda más Elegir «Tobillo» en «Golpear en» envía la señal desde la pantorrilla, casi el doble de lejos. A igual estatura, 33,5 ms. Cambia Estatura para ver por qué las personas altas tienen reflejos más lentos.
20 Cuatro entradas juntas Cuatro sinapsis excitadoras añaden 4 mV cada una: 16 mV sobre el reposo bastan para superar el umbral. Es sumación espacial.
21 Separarlas en el tiempo Las mismas cuatro llegan con 4 ms de intervalo. Cada una se debilita antes de la siguiente y el pico sigue bajo −55 mV. Hacen falta más o más juntas: sumación temporal.
22 La inhibición puede impedir la descarga Cinco entradas dispararían, pero una sinapsis del cuerpo resta 8 mV simultáneamente. La zona de disparo calla. Eccles midió estos potenciales inhibidores en motoneuronas espinales.
23 Neuronas de muchas formas Ocho tipos dibujados al mismo tamaño. Purkinje extiende un abanico cruzado por unas 175 000 fibras paralelas. Tipo neuronal recorre la fila.
24 El axón de Hodgkin y Huxley Axón gigante de calamar en agua de mar con alambre de plata dentro. El gráfico muestra el potencial calculado con las ecuaciones de 1952 a 6,3 °C, temperatura de medida de sus constantes cinéticas.
25 Encuentra el umbral Corriente del pulso: 7 µA/cm² durante 1 ms, apenas sobre 6,9 µA/cm². Menos solo eleva y deja caer el potencial; más inicia antes y llega a unos +41 mV sin crecer después.
26 Dos pulsos próximos El segundo llega 9 ms después. A 20 µA/cm², solo una pequeña elevación: sodio aún inactivado y potasio abierto. Sube la corriente o el intervalo para otra descarga.
27 Corriente constante, tren de descargas Con Corriente constante, dispara repetidamente. Más corriente da más frecuencia: unos 69 Hz a 10 µA/cm² y 87 Hz a 20 µA/cm². La intensidad se vuelve frecuencia.
28 Tetrodotoxina Con TTX al 100 % se bloquean todos los canales de sodio. El pulso aún eleva el potencial, pero nada se regenera y desaparece la onda. Así actúa la toxina del pez globo; concepto, no consejo.
Dendritas Ramas que reciben señales de otras neuronas. Cada entrada modifica un poco el potencial; el cambio se extiende al cuerpo celular. Las cuentas amarillas representan entradas. Cuerpo celular Contiene el núcleo y casi toda la maquinaria celular. Su color sigue el potencial: azul en reposo y ámbar al despolarizarse. Cono axónico Cono donde sale el axón, seguido del segmento inicial. La alta densidad de canales de sodio hace que alcance primero −55 mV y comience el potencial de acción. Axón Cable que lleva el potencial de acción lejos del cuerpo. El color indica el potencial a lo largo de él. Está acortado: los reales miden desde una fracción de milímetro hasta cerca de un metro. Vaina de mielina Capas de membrana glial: células de Schwann en nervios, oligodendrocitos en cerebro y médula. Aíslan para que la corriente llegue al siguiente hueco en vez de escapar. Nodos de Ranvier Huecos de unos 1 µm entre vainas. Solo aquí se regenera el potencial de acción, que parece saltar de nodo en nodo. Canales de sodio Naranja. Canales dependientes del voltaje que se abren al alcanzar el umbral, dejan entrar Na⁺ y se cierran solos en una fracción de milisegundo. Canales de potasio Verde azulado. Abren un poco después que los de sodio y dejan salir K⁺; el potencial baja, brevemente por debajo de −70 mV. Terminaciones axónicas El axón termina en pequeños botones. Cuando llega el potencial de acción, entra calcio y el botón libera transmisor hacia la siguiente célula. Vesículas sinápticas Pequeñas burbujas con transmisor, los puntos rosas. Algunas esperan ancladas; el calcio las fusiona con la membrana y vacían su contenido en la hendidura. Receptores Proteínas de la siguiente neurona que abren al unirse el transmisor. Brillan mientras está unido y dejan entrar iones positivos, acercándola al umbral. Bicapa lipídica Dos capas de moléculas grasas, cabezas fuera y colas dentro. Los iones no cruzan solos el interior aceitoso y necesitan canales. Canal Na⁺ (cuatro dominios) Una proteína plegada en cuatro dominios parecidos alrededor de un poro. Los sensores amarillos suben al hacerse el interior menos negativo: la compuerta m de Hodgkin y Huxley. Compuerta de inactivación Un lazo interno tapa el poro cerca de un milisegundo tras abrir y lo mantiene cerrado. Es la compuerta h, que evita que la descarga vuelva hacia atrás. Canal K⁺ Cuatro subunidades separadas alrededor de un poro. Sus sensores son más lentos; el potasio sale después de entrar el sodio: la compuerta n. Bomba Na⁺/K⁺ Gasta un ATP por ciclo para sacar tres Na⁺ y meter dos K⁺. Está dibujada mucho más lenta que una bomba real. Fibra mielinizada Unos 5,7 m/s por micrómetro de diámetro. Solo disparan los nodos, por eso salta el brillo. Axón desnudo La velocidad crece con la raíz cuadrada del diámetro: 1 m/s a 1 µm, unos 21 m/s al tamaño del calamar. Mielina dañada Tramo sin vaina, como en enfermedades desmielinizantes (concepto). Aquí conduce como un axón desnudo. Zona activa Membrana presináptica donde se anclan las vesículas. El calcio que entra por canales provoca su fusión. Receptores ionotrópicos Son canales iónicos. Abren dentro de un milisegundo tras unirse el transmisor. Receptores metabotrópicos Con siete hélices, activan una proteína G, la esfera pálida. Más lentos, duraderos y capaces de cambiar la química celular. Transportadores Proteínas que devuelven transmisor a la terminación o a la glía y terminan la señal. Astrocito Célula glial cuyos finos procesos rodean sinapsis y captan glutamato. Huso muscular Sensor de estiramiento dentro del músculo. Un golpe al tendón lo estira brevemente y dispara. Fibra sensitiva Ia Fibra gruesa mielinizada del huso. Entra en la médula por la raíz dorsal. Ganglio de la raíz dorsal Aloja los cuerpos de las neuronas sensitivas a un lado del trayecto. Motoneurona Recibe directamente la fibra sensitiva por una sinapsis y envía su axón al mismo músculo. Interneurona inhibidora Célula corta que evita contraerse al músculo contrario durante el reflejo. Cuádriceps Músculo del muslo que extiende la rodilla. La pantorrilla cumple esa función en el reflejo aquíleo. Médula espinal Sustancia gris en mariposa y blanca alrededor. Astas dorsales arriba y ventrales abajo. Sinapsis excitadoras Cada una añade un pequeño potencial positivo que se debilita al llegar al cuerpo. Sinapsis inhibidora En el cuerpo, cerca de la zona de disparo, donde cancela más entradas. Zona de disparo Segmento inicial del axón. Dispara si el potencial sumado alcanza el umbral. Axón gigante del calamar Una fibra de unos 0,5 mm del manto de Loligo. El color indica el potencial calculado a lo largo de ella. Alambre axial Alambre de plata dentro del axón. Hace comportarse toda la longitud como una sola zona de membrana: la fijación espacial de los experimentos de 1952. Electrodos de estimulación Aplican los pulsos de corriente elegidos en los controles. Célula piramidal Corteza. Cuerpo triangular, dendrita apical larga con penacho, dendritas basales alrededor y axón hacia abajo. Célula de Purkinje Cerebelo. Abanico de dendritas en un plano, cruzado por fibras paralelas. Inhibidora. Motoneurona Médula. Cuerpo grande, dendritas largas y axón mielinizado hacia un músculo. Célula bipolar de la retina Retina. Un proceso hacia los fotorreceptores y otro hacia las células ganglionares. Célula granular del cerebelo Cerebelo. Célula diminuta con cuatro garras cortas; su axón sube y se divide en fibras paralelas. Neurona sensitiva (DRG) Ganglio de la raíz dorsal. Un tallo sale del cuerpo y se divide hacia piel y médula. Célula en candelabro Corteza. Inhibidora; botones en filas sobre segmentos iniciales de axones piramidales. Neurona espinosa mediana Estriado. Árbol redondeado con muchas espinas. Inhibidora, recibe dopamina.
