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Neurotransmisores

¿Cómo se comunican las neuronas entre sí? ¿Cómo se envían los impulsos a través del cerebro? Las neuronas son las unidades básicas del sistema nervioso, parte integrante de muchas funciones, y se cuentan por miles de millones. Las neuronas son esenciales para recibir, integrar, procesar y transmitir la información del mundo exterior a otras neuronas o estructuras no neuronales (denominadas efectores). Se comunican mediante impulsos nerviosos, que son activados por neurotransmisores. ¿Qué son los neurotransmisores?

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Neurotransmisores

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¿Cómo se comunican las neuronas entre sí? ¿Cómo se envían los impulsos a través del cerebro? Las neuronas son las unidades básicas del sistema nervioso, parte integrante de muchas funciones, y se cuentan por miles de millones. Las neuronas son esenciales para recibir, integrar, procesar y transmitir la información del mundo exterior a otras neuronas o estructuras no neuronales (denominadas efectores). Se comunican mediante impulsos nerviosos, que son activados por neurotransmisores. ¿Qué son los neurotransmisores?

  • Vamos a adentrarnos en el mundo de los neurotransmisores en psicología.
  • En primer lugar, daremos una definición de neurotransmisor.
  • A continuación, exploraremos cómo funcionan los neurotransmisores, hablando de la función de los neurotransmisores y dando ejemplos de neurotransmisores.
  • Además, destacaremos los distintos tipos de neurotransmisores.
  • Por último, hablaremos de los distintos trastornos asociados a la disfunción de los neurotransmisores.

Neurotransmisores, esquema de un cerebro sostenido por una mano, StudySmarterFig. 1 - Los neurotransmisores son mensajeros químicos del sistema nervioso.

¿Qué son los neurotransmisores?

Los neurotransmisores facilitan la comunicación entre las neuronas.

Losneurotransmisores son mensajeros químicos que envían señales de las neuronas a otras neuronas o estructuras receptoras.

Las estructuras receptoras incluyen glándulas, músculos y órganos, conocidos formalmente como órganos efectores. Son tejidos u órganos que responden a la señal que les envían las neuronas y el sistema nervioso en su conjunto, como por ejemplo excretar hormonas, contraerse, etc.

Entre las neuronas hay una hendidura sin áptica, un pequeño espacio por donde pasan los neurotransmisores de una neurona a otra. La hendidura sináptica es donde se producen muchos procesos importantes y donde "trabajan" los neurotransmisores.

¿Cuál es la función de un neurotransmisor?

La función de un neurotransmisor es facilitar la comunicación entre neuronas, o entre neuronas y órganos efectores. Transmiten la información que permite a los animales comprender su entorno y emitir una respuesta a (cambios en) él.

La liberación de neurotransmisores en las sinapsis

Podemos resumir la liberación de neurotransmisores de la siguiente manera: los neurotransmisores son los mensajeros químicos liberados por las neuronas presinápticas (la célula que envía las señales) en la hendidura sináptica, para unirse a receptores específicos de las neuronas postsinápticas o células no neuronales (la célula que recibe las señales).

Las neuronaspresinápticas son las que envían la señal, es decir, las que liberan los neurotransmisores. Los neurotransmisores se liberan en el extremo del axón de la neurona presináptica (axón terminal).

Las neuronaspostsinápticas son las que reciben la señal, es decir, las que generan una respuesta (un potencial de acción) a los neurotransmisores que se unen a sus receptores. La recepción de la señal suele producirse en las dendritas. Una neurona postsináptica también puede ser presináptica si libera neurotransmisores tras recibir y procesar los neurotransmisores de otra neurona.

La hendidura sináptica es elespacio muy pequeñoentre las neuronas pre y postsinápticas.

Diagrama de sinapsis, neurona presináptica, neurona postsináptica, hendidura sináptica, StudySmarterFig. 2. Esquema de la sinapsis.

Veamos el proceso de comunicación sináptica y liberación de neurotransmisores:
  • Una neurona presináptica ha recibido un estímulo y genera un potencial de acción que viaja hasta la terminal de su axón. Allí, el cambio en el potencial de membrana transportado por el potencial de acción inicia el proceso de liberación de neurotransmisores: las vesículas que transportan neurotransmisores se fusionan con la membrana de la neurona, de modo que los neurotransmisores se liberan a la hendidura sináptica.

Un potencial de acción es un cambio en la carga eléctrica de una célula. Sólo algunas células, como las neuronas, pueden producir un potencial de acción. Normalmente, el lado interno de la membrana tiene una carga negativa en comparación con el exterior de la membrana de una célula. Sin embargo, cuando se inicia un potencial de acción, el interior de la célula se vuelve más positivo. No todos los cambios en el potencial de membrana se transforman en potenciales de acción, pero cuando lo hacen este cambio de carga inicia otros procesos en la célula. En las neuronas, el cambio de carga positiva suele viajar por el axón hasta la terminal axónica.

Elpotencial de membrana se refiere a la diferencia de carga eléctrica a través de la membrana de una neurona entre su medio interno y su medio externo.

  • En la hendidura sináptica, los neurotransmisores se difunden y llegan a la célula postsináptica. Entonces se unen a sus receptores específicos en la membrana postsináptica y provocan una reacción en la célula.
  • Los neurotransmisores pueden entonces afectar al potencial de membrana de la neurona o célula receptora, lo que puede provocar otro potencial de acción en la neurona o célula receptora(despolarización) o estabilizarla(hiperpolarización).

Los neurotransmisores pueden tener un efecto excitador o inhibidor, ¡de lo que hablaremos en breve! La función y el efecto de un neurotransmisor sobre la célula receptora (neurona postsináptica) varía en función del neurotransmisor liberado y del receptor que tenga la célula receptora para recibir el neurotransmisor.

Neurotransmisores, diagrama de la hendidura sináptica que libera neurotransmisores e imagen coloreada de un botón terminal y vesículas sinápticas, StudySmarter

Fig. 3: (a) La hendidura sináptica es el espacio entre el axón terminal o botón terminal de una neurona y la dendrita de otra neurona. (b) En esta imagen pseudocoloreada de un microscopio electrónico de barrido, se ha abierto un botón terminal (verde) para revelar las vesículas sinápticas (naranja y azul) de su interior.

Los neurotransmisores desencadenan o inhiben un impulso en la neurona siguiente. Tras su liberación, los neurotransmisores se eliminan de la hendidura sináptica mediante varios procesos, como la recaptación y la descomposición del neurotransmisor.

Aquí hay muchas palabras clave que pueden resultar confusas. Una forma excelente de recordarlas es dar prioridad al aprendizaje de las principales. Los prefijos (pre- y post-) indican la dirección a la que se dirige el neurotransmisor.

Por ejemplo, un neurotransmisor se difunde desde la neurona presináptica, a través de la hendidura sináptica, hasta la neurona postsináptica.

¿Qué ocurre con los neurotransmisores una vez que han completado su función?

Es necesario que los neurotransmisores se eliminen tras un breve tiempo en la hendidura sináptica, porque si no la señal neuronal no se detendría y las neuronas o células efectoras no podrían volver a su estado de reposo. En otras palabras, es esencial para terminar la transmisión sináptica.

Los neurotransmisores pueden eliminarse de la hendidura sináptica por tres métodos:

  • Difusión: la difusión es el sistema más básico para eliminar neurotransmisores de la hendidura sináptica. En este método, los neurotransmisores simplemente se alejan de la hendidura y de las células pre y postsinápticas.
  • Recaptación: la célula presináptica o las células gliales que rodean a las neuronas pueden reabsorber los neurotransmisores. A veces, los receptores unidos a los neurotransmisores en las células postsinápticas también pueden absorberse por endocitosis.
  • Degradación enzimática: las enzimas que descomponen ciertos tipos de neurotransmisores pueden liberarse a la hendidura sináptica, y los productos resultantes de la digestión ser absorbidos por las células circundantes.

Después de cada señal, la hendidura sináptica se limpia de neurotransmisores para permitir el procesamiento de las señales siguientes de forma independiente. Sin embargo, si se produce la liberación de un nuevo neurotransmisor antes de que se elimine el anterior, las dos señales actúan conjuntamente.

¿Cuáles son los distintostipos de neurotransmisores?

Según la reacción de la célula postsináptica, los neurotransmisores pueden clasificarse en excitadores o inhibidores. También pueden dividirse en función de su estructura química:

  • Neurotransmisores aminoácidos (glutamato y GABA)
  • Neurotransmisores monoamínicos (epinefrina, dopamina, serotonina)
  • Neurotransmisores peptídicos (oxitocina, somatostatina)

Los neurotransmisoresmonoamínicos son moléculas formadas por un grupo amino (-NH2) unido a un anillo aromático por una cadena de dos carbonos (-CH2-CH2). Todas las monoaminas derivan de los aminoácidos aromáticos fenilalanina, tirosina o triptófano.

Como hemos dicho antes, el receptor desempeña un papel en la forma en que un neurotransmisor afecta a la neurona postsináptica. Del mismo modo, cada tipo de neurotransmisor afectará a la neurona postsináptica de forma diferente.

La investigación sobre el tema de los neurotransmisores pone de manifiesto que los científicos siguen descubriendo cada día más tipos de neurotransmisores, por lo que no podemos decir que hayamos encontrado todos los tipos diferentes de neurotransmisores.

Neurotransmisores excitadores e inhibidores

Esta tabla resume las diferencias entre neurotransmisores excitadores e inhibidores.

Tipo de neurotransmisorDefiniciónEjemplos
Neurotransmisores excitadores

Estos neurotransmisores aumentan las posibilidades de que se produzca un potencial de acción en la neurona postsináptica o célula receptora.

Glutamato, epinefrina, norepinefrina
Neurotransmisores inhibidores

Estos neurotransmisores disminuyen las posibilidades de que se produzca un potencial de acción en la neurona postsináptica o célula receptora.

GABA, glicina y serotonina

Esencialmente se reduce a si el neurotransmisor provocará o no un potencial de acción en la neurona postsináptica.

El neurotransmisor provocará un potencial de acción al afectar e influir en el flujo de iones a través de las membranas celulares de las neuronas para provocar un efecto excitador o inhibidor.

Ejemplos de neurotransmisores

Hay una gran variedad de neurotransmisores, y pueden tener distintos efectos sobre su célula diana. Exploremos los distintos ejemplos de neurotransmisores.

  • La noradrenalina moviliza el cerebro y el cuerpo para la acción, participando en la respuesta de lucha o huida. También se conoce como norepinefrina. A pesar de sus similitudes, actúa más específicamente sobre los receptores que la epinefrina, afectando principalmente a la contracción muscular.
  • Elglutamato es uno de los principales neurotransmisores excitatorios implicados en el aprendizaje, la memoria y la cognición, y un precursor del GABA. Un exceso de glutamato puede provocar problemas como la epilepsia y casos de excitotoxicidad.
  • La epinefrina también interviene en la respuesta de lucha o huida, aumentando la frecuencia cardiaca y los niveles de glucosa en sangre, y es liberada por las glándulas suprarrenales.
  • La acetilcolina afecta al sistema nervioso central y periférico y es responsable de actividades como la contracción del músculo liso en el sistema nervioso autónomo.
  • La dopamina se asocia más comúnmente con las vías de recompensa del cerebro, implicadas en la motivación y la sensación de placer. La disfunción de la dopamina está estrechamente relacionada con la esquizofrenia y la enfermedad de Parkinson. También puede tener efectos inhibidores. Por eso, el tipo de receptor al que se une es esencial para distinguir sus efectos. La dopamina es un neurotransmisor que también inhibe los movimientos y ayuda a la coordinación. Por eso, cuando los niveles de dopamina son bajos, como en los casos de enfermedad de Parkinson, la persona puede sufrir trastornos del movimiento (un síntoma clave de la enfermedad de Parkinson).
  • ElGABA (ácido gamma-aminobutírico), formado a partir del glutamato, inhibe o reduce los neurotransmisores excitadores que afectan al sistema nervioso central. También se asocia con los estados de ánimo y las emociones. Mientras que el glutamato es uno de los principales neurotransmisores excitadores, el GABA es uno de los neurotransmisores más inhibidores.
  • La serotonina (5-HT) está estrechamente asociada a la modulación de los estados de ánimo y las emociones y a la regulación del sueño. Los trastornos emocionales, como la depresión, suelen estar relacionados con la disfunción de la serotonina.

La serotonina y la dopamina también son ejemplos de neuromoduladores. Los neuromoduladores son moléculas que afectan a la señalización neuronal.

Cuando consideramos los efectos de neurotransmisores como la serotonina, el GABA y la epinefrina en el organismo, podemos decir que los neurotransmisores influyen significativamente en los comportamientos.

La serotonina puede hacer que una persona esté más tranquila y relajada, mientras que la epinefrina (adrenalina), un factor esencial en la respuesta de lucha o huida, puede tener el efecto contrario sobre el comportamiento. Una persona se sentirá más alerta y ansiosa y experimentará sentimientos de miedo con la epinefrina.

Del mismo modo, la dopamina afecta significativamente a los comportamientos, principalmente cuando estos comportamientos provocan la liberación de dopamina.

El área tegmental ventral (ATV) es una de las principales áreas asociadas con la dopamina dentro del cerebro, ya que tiene muchas neuronas dopaminérgicas. Está conectada con la nigra sustancial, otro punto caliente de las zonas dopaminérgicas del cerebro.

El VTA está muy asociado a las sensaciones de recompensa y motivación. En consecuencia, está estrechamente relacionado con el abuso de drogas y la adicción, ya que las drogas influyen en la liberación y recaptación de dopamina y prolongan artificialmente estas sensaciones.

La droga cocaína tiene un efecto inhibidor sobre los transportadores de dopamina dentro de estas dos áreas dopaminérgicas: inhibe la recaptación de dopamina en el ATV. Así, la dopamina de estas áreas dopaminérgicas permanece en las sinapsis durante más tiempo, prolongando las sensaciones gratificantes. Esto es lo que provoca esa infame sensación de euforia cuando la gente toma cocaína. En esencia, la cocaína prolonga los efectos de la dopamina en las vías de recompensa del cerebro.

La adicción se convierte en un problema cuando se necesitan más cantidades de cocaína para producir el mismo efecto.

Neurotransmisores, diagrama de la estructura química de la dopamina, StudySmarterFig. 3: La dopamina es un neurotransmisor que interviene en las vías de recompensa del cerebro.

Trastornos de los neurotransmisores en Psicología

Cuando las cosas van bien con los neurotransmisores, puedes desenvolverte en tu vida cotidiana sin muchos obstáculos. Tu cerebro puede funcionar y reaccionar en consecuencia ante distintas situaciones.

Sin embargo, pueden producirse ciertos trastornos cuando hay un desequilibrio en los neurotransmisores.

  • Ladepresión es un trastorno del estado de ánimo asociado a la serotonina y la dopamina, entre otros neurotransmisores clave. Los niveles bajos de serotonina suelen asociarse a la depresión.
  • Laansiedad está vinculada a la noradrenalina/norepinefrina, que se asocia a la respuesta de lucha o huida. La disfunción en este punto puede inducir sentimientos de miedo y la necesidad de huir, ya que el cuerpo empieza a prepararse para una acción innecesaria (por eso las personas que sufren ansiedad tienen un aumento de la frecuencia cardiaca y de los niveles de sudoración y experimentan pánico).
  • Esquizofrenia: se asocia a un exceso de niveles de dopamina en el cerebro, que puede dar lugar a síntomas como alucinaciones y trastornos del movimiento (balanceo hacia delante y hacia atrás, pobreza de habla y avolición).

Los medicamentos para estos trastornos suelen afectar al neurotransmisor asociado a ellos.

Por ejemplo, los pacientes esquizofrénicos suelen tomar antipsicóticos que influyen en sus niveles de dopamina. Los antipsicóticos típicos bloquean los receptores de dopamina en el cerebro, impidiendo la captación de dopamina. Los antipsicóticos atípicos afectan a la dopamina y a otros neurotransmisores, como la serotonina.

Los depresivos suelen tomar fármacos que aumentan los niveles de serotonina impidiendo su recaptación. Así, la serotonina permanece más tiempo en las sinapsis.

A menudo nos referimos a los fármacos que afectan a los neurotransmisores como agonistas o antagonistas.

Los agonistas actúan favoreciendo la captación de neurotransmisores en los receptores de la neurona postsináptica/célula receptora. Se unen a los receptores sinápticos y facilitan los efectos del neurotransmisor. Los antagonistas también actúan uniéndose a los receptores sinápticos. Sin embargo, reducen los efectos de un neurotransmisor.

No confundas esto con los efectos excitadores e inhibidores. Los agonistas ayudarán al efecto de los neurotransmisores excitadores e inhibidores. También se aplica a los antagonistas, ya que los fármacos antagonistas reducirán el efecto excitador o inhibidor.

Diferencias entre neurotransmisores y hormonas

Tanto los neurotransmisores como las hormonas son moléculas generadas en el cuerpo que sirven para la comunicación entre tejidos, órganos y sistemas orgánicos. Sin embargo, aunque la función sea similar, las hormonas y los neurotransmisores son muy diferentes. Varían en sus

  • propiedades químicas
  • localización,
  • velocidad de acción,
  • duración del efecto,
  • células diana

Resumamos las diferencias en la siguiente tabla:

DiferenciasNeurotransmisores

Hormonas

Propiedades químicasMoléculas pequeñasMoléculas grandes
Localización del efectoSinapsisGlándulas endocrinas, órganos diana
Velocidad del efectoRápida, de milisegundos a segundosMás lenta, de segundos a minutos
Duración del efectoBreve, de segundos a minutosMás larga, de minutos a horas
Células dianaNeuronas, células muscularesCélulas de todo el cuerpo
FunciónRegular la transmisión sináptica, la comunicación de las neuronasRegular diversos procesos fisiológicos, como el crecimiento y el desarrollo, el metabolismo y la reproducción


Neurotransmisores - Puntos clave

  • Los neurotransmisores son mensajeros químicos del cerebro que permiten a las neuronas comunicarse entre sí a través de la hendidura sináptica. Los neurotransmisores son liberados por la neurona presináptica a través de vesículas sinápticas, en la hendidura sináptica, y recibidos por la neurona postsináptica o célula no neuronal (órganos efectores).
  • Los neurotransmisores afectarán entonces al potencial de membrana de la neurona o célula receptora, lo que puede provocar otro potencial de acción en la neurona o célula receptora (despolarización), o estabilizarlo (hiperpolarización).
  • Podemos clasificar los neurotransmisores en dos grandes categorías: neurotransmisores excitadores o inhibidores. También podemos clasificar los neurotransmisores en distintos tipos, como los neurotransmisores de monoaminas y los neurotransmisores de aminoácidos, por nombrar algunos.
  • Los neurotransmisores excitadores aumentan las posibilidades de que se produzca un potencial de acción en la neurona postsináptica. Los neurotransmisores inhibidores disminuyen las posibilidades de que se produzca un potencial de acción en la neurona postsináptica.
  • La dopamina es un ejemplo de neurotransmisor con efectos excitatorios e inhibitorios en función del receptor al que se une en la neurona postsináptica.

Referencias

  1. Fig. 2: Diagrama de la transmisión sináptica de Spielman, R. M., Jenkins, W. J., & Lovett, M. D. (2020). 3.2 Células del Sistema Nervioso. En Psicología 2e. OpenStax. https://openstax.org/books/psychology-2e/pages/3-2-cells-of-the-nervous-system (crédito b: modificación del trabajo de Tina Carvalho, NIH-NIGMS; datos de la barra de escala de Matt Russell)
  2. Licencia Creative CommonsEsta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional.

Preguntas frecuentes sobre Neurotransmisores

Los neurotransmisores son sustancias químicas producidas por neuronas que transmiten señales o información entre estas células nerviosas, facilitando así la comunicación entre ellas.

En psicología, la función de los neurotransmisores es regular procesos cognitivos, emocionales y conductuales, ya que influyen en cómo se transmiten las señales dentro del cerebro y afectan el estado de ánimo, la motivación y la percepción.

Algunos ejemplos de neurotransmisores son la serotonina, la dopamina, la norepinefrina, la acetilcolina y el ácido gamma-aminobutírico (GABA).

Los neurotransmisores influyen en nuestro comportamiento al regular nuestras emociones, el estado de ánimo, la atención, la motivación y la forma en que percibimos y reaccionamos a los estímulos externos.

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Los neurotransmisores se liberan de ______

Las neuronas están conectadas a través de sus axones.

Los neurotransmisores que aumentan la probabilidad de que se produzca un potencial de acción en la neurona postsináptica o célula receptora se denominan _____

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