Las neuronas humanas son diferentes a las de otros mamíferos.


Una neurona genera un impulso eléctrico utilizando canales iónicos, proteínas especiales que se asientan en la membrana celular y pasan ciertos iones a través de sí mismas. Bajo la influencia de algún tipo de estímulo (presión mecánica, una sustancia química o un impulso procedente de otra neurona), los canales iónicos se abren o cierran, la concentración de iones en ambos lados de la membrana cambia y las propiedades eléctricas de la propia membrana. en consecuencia, también cambiar.

Las neuronas se diferencian entre sí en tamaño, longitud y ramificación de los procesos, con la ayuda de los cuales reciben y transmiten impulsos. Una neurona grande tendrá más canales iónicos que una pequeña si estos canales se cuentan individualmente. Pero si tomamos una neurona grande en un elefante y una neurona pequeña en un ratón, entonces, a pesar de la diferencia en el número absoluto de canales, deberían funcionar de la misma manera.

Para la mayoría de los animales esto es cierto, pero todo cambia cuando se trata de humanos. Hace unos años, los empleados Instituto de Tecnología de Massachusetts encontraron que las neuronas de ratas y humanas difieren en propiedades electrofisiológicas, y estas diferencias se deben a algunas peculiaridades en las dendritas: procesos neuronales ramificados que actúan como antenas, recolectando señales de muchas otras células nerviosas. Otros estudios demostraron que la densidad de los canales iónicos en la membrana de las neuronas humanas es menor que en la membrana de las neuronas de rata.

En un nuevo artículo en Naturaleza Se comparan las neuronas de ya diez especies de animales: el pigmeo de dientes blancos de dientes blancos (el mamífero más pequeño de la tierra), jerbos, ratones, ratas, cobayas, hurones, conejos, titíes, macacos y humanos (se tomaron muestras humanas de pacientes con epilepsia que iban a someterse a una cirugía cerebral). Los investigadores compararon la densidad de dos tipos de canales iónicos que permiten que los iones de potasio y sodio atraviesen las membranas de las neuronas piramidales en la quinta capa de la corteza cerebral. El grosor de la corteza y el tamaño de las neuronas aumentan de musaraña a primates y, al mismo tiempo, aumenta la densidad de los canales iónicos en cada neurona individual. Además, si consideramos no una neurona separada, sino un cierto volumen del cerebro, resulta que la densidad de canales iónicos en el volumen del cerebro en musarañas y macacos es la misma. Las neuronas de dientes blancos son pequeñas en comparación con las neuronas de macacos, por lo tanto, en un “cubo” dado de tejido cerebral, habrá, hablando en términos generales, más neuronas de dientes blancos y menos neuronas de macacos. Sin embargo, debido a la diferencia en la densidad de los canales iónicos en las neuronas grandes y pequeñas, la densidad de los mismos canales en el “cubo” del cerebro será la misma. Y si observa la corteza cerebral sin desmontarla en neuronas individuales, resulta que las propiedades eléctricas serán las mismas para un ratón, un conejo o un mono, porque todos tendrán la misma densidad de canales iónicos por unidad. el volumen de la corteza.

Una persona se sale de esta regla: su densidad de canales iónicos en el “cubo” de la corteza resultó ser menor de lo que cabría esperar, porque la densidad de canales iónicos en las neuronas de nuestra corteza también es menor de lo que sería. esperado en comparación con las amapolas y de acuerdo con nuestro tamaño. Los canales iónicos requieren energía, y cuanto más hay, más energía se gasta en sintetizarlos y hacerlos funcionar. Si el cerebro ha abandonado algunos de los canales iónicos, tiene la oportunidad de dirigir el exceso de energía a otra cosa, por ejemplo, a la formación de sinapsis más complejas entre neuronas. Además, esos canales iónicos que ya tiene el cerebro humano, podrían aprender a usar la energía de manera más eficiente para excitar un potencial eléctrico.

De una forma u otra, el cerebro humano, al menos hasta donde podemos juzgar por las células de una de las capas de la corteza, se diferencia del cerebro de otros mamíferos a nivel de neuronas individuales, y esta diferencia debería afectar algunas características. del funcionamiento del cerebro en su conjunto. En el futuro, los autores del trabajo quieren estudiar el cerebro de los grandes simios, que están más estrechamente relacionados con los humanos en términos evolutivos, de la misma manera; de esta manera, será posible comprender exactamente cuándo la densidad de los canales iónicos en el cerebro disminuyó y qué cambios genéticos contribuyeron a esto.


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