Función axónica

Las neuronas excitadoras del neocórtex tienen miles de sinapsis excitadoras. Las sinapsis proximales, las más cercanas al cuerpo celular, tienen un efecto relativamente importante en la probabilidad de que una célula genere un potencial de acción. Sin embargo, la mayoría de las sinapsis son distales, es decir, están lejos del cuerpo celular. La activación de una sola sinapsis distal tiene poco efecto en el soma, y durante muchos años fue difícil imaginar cómo los miles de sinapsis distales podían desempeñar un papel importante en la determinación de las respuestas de una célula (Major et al., 2013). Se ha observado que las ramificaciones dendríticas son elementos activos de procesamiento. La activación de varias sinapsis distales dentro de una estrecha proximidad espacial y temporal puede conducir a un pico NMDA dendrítico local y, en consecuencia, a una despolarización significativa y sostenida del soma (Antic et al., 2010; Major et al., 2013). Esto ha llevado a algunos investigadores a sugerir que las ramas dendríticas actúan como reconocedores de patrones independientes (Poirazi et al., 2003; Polsky et al., 2004). Sin embargo, no están claras las ventajas funcionales y teóricas de las redes de neuronas con dendritas activas en comparación con una red multicapa de neuronas sin dendritas activas (Poirazi et al., 2003).

Dendritas deutsch

La retina de conejo puede subdividirse en al menos 20 subtipos diferentes (MacNeil y Masland 1998). Por extrapolación, utilizando únicamente la morfología de las dendritas como criterio, se podrían definir fácilmente cientos o miles de diferentes

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variables en el aprendizaje y la memoria (Elston y Rosa 1998; Elston et al. 1999; Elston 2000; Poirazi y Mel 2001). La historia de las entradas sinápticas ejerce además una influencia dinámica sobre el grado en que las ramas dendríticas individuales

procesan la información de forma aislada o en consulta con el resto de la neurona (Eilers y Konnerth 1997;Hausser et al. 2000; Koch y Segev 2000; Segal et al. 2000). Como se describirá más adelante, la geometría de las ramificaciones dendríticas, así como la distribución de las sinapsis y las moléculas de señalización

una serie de avances técnicos en la última década (para una revisión, véase Scott y Luo 2001). La posibilidad de obtener imágenes de alta resolución de neuronas vivas con diversos reporteros marcados con GFP junto con imágenes de calcio

Las dendritas y los axones difieren sustancialmente en su composición molecular (para revisiones, véase Craig y Banker 1994; Scott y Luo 2001). Varias proteínas del citoesqueleto, proteínas motoras, receptores de transmisores y canales iónicos se encuentran exclusiva o preferentemente en las neuronas.

Función neuronal

Las estructuras de árbol dendrítico de las células nerviosas se construyen para recoger de forma óptima las entradas de otras células del circuito. Al observar la regularidad con que se distribuyen los puntos de ramificación y terminación de las dendritas, hallamos diferencias características entre tipos celulares que se correlacionan poco con otras estadísticas tradicionales de ramificación y afectan a sus propiedades de escalado. Utilizando modelos computacionales basados en los principios del cableado óptimo, demostramos que los puntos de terminación de las dendritas generalmente se distribuyen de forma más aleatoria que las entradas que reciben, mientras que los puntos de ramificación siguen más de cerca la organización de entrada subyacente. Los datos existentes del conectoma validan estas predicciones, lo que indica la importancia de nuestros hallazgos para el análisis de circuitos neuronales a gran escala.

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Fig. 1. Muestra de dendritas y NNs (flechas de colores) entre BPs (izquierda) y TPs (derecha). La barra de escala en la esquina superior derecha muestra la distancia media NN, una medida que es crucial para determinar el índice de regularidad R.

Tipos de neuronas

Organización de los tipos celulares (Sección 1, Capítulo 8) Neurociencia en línea: An Electronic Textbook for the Neurosciences | Departamento de Neurobiología y Anatomía – Facultad de Medicina de la Universidad de Texas en Houston

Se calcula que el sistema nervioso humano está formado por unos 360.000 millones de células gliales no neurales y 90.000 millones de células nerviosas. Además, existen cientos de tipos diferentes de neuronas basándose únicamente en su morfología. A menudo, neuronas de aspecto similar tienen propiedades sorprendentemente diferentes. Por ejemplo, utilizan y responden a neurotransmisores diferentes. Esta sección repasa los componentes celulares del tejido nervioso. Los alumnos deben ser capaces de describir las neuronas y la glía, sus componentes morfológicos observados con el microscopio óptico y electrónico, y algunos de los papeles funcionales fundamentales que estos tipos celulares desempeñan en el sistema nervioso.

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El metabolismo productor de energía y la síntesis de las macromoléculas utilizadas por la célula para mantener su estructura y ejecutar su función son las principales actividades del soma neuronal. Como se describe en el Capítulo 6, también actúa como área receptiva para las entradas sinápticas de otras células. Dentro del citoplasma neuronal se encuentran los orgánulos comunes a otras células: el núcleo, el nucléolo, el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, las mitocondrias, los ribosomas, los lisosomas, los endosomas y los peroxisomas. Muchas de estas inclusiones celulares son responsables de la expresión de información genética que controla la síntesis de proteínas celulares implicadas en la producción de energía, el crecimiento y la reposición de materiales perdidos por desgaste.