El misterio de las neuronas

Las neuronas de tu sistema nervioso no solo son incapaces de dividirse para dar lugar a nuevas células –como ocurre con otros tejidos del cuerpo– sino que se mueren de manera incesante a lo largo de la vida. Se ha calculado que esta muerte se produce a razón de una neurona por segundo, de manera que desde que comenzaste a leer este párrafo tienes unas 10 neuronas menos.

“¡Menudo desastre! –puedes pensar– ¡a este paso me quedaré sin cerebro en un santiamén!” Pero no, no te preocupes, todo tiene su explicación. La comprensión de cualquier proceso biológico cristaliza con elegancia una vez que somos capaces de observarlo desde una perspectiva evolutiva. ¿Existe entonces alguna razón biológica para que las neuronas, esas células tan importantes que dan lugar a la mente, no se dividan? Desde luego; tu propia mente, la máquina del “yo”, está en juego.

Un número inmenso de neuronas

En primer lugar, el hecho de que pierdas una neurona por segundo no es gran cosa si lo comparas con el número de ellas que trae de serie tu sistema nervioso. Es más, calcular todas las neuronas que pierde de manera natural una persona a lo largo de la vida es un ejercicio excelente para comprender la enorme cantidad de células que tenemos ahí dentro. Trabajar con números muy grandes resulta poco natural para la mente humana, ya que no está preparada para imaginar lo que son miles, millones y miles de millones. Nuestros ancestros podían salir de caza y traer para la cena un par de ciervos, pero ninguno tenía una despensa tan grande como para llegar por la noche cargado con 86.000 millones de ciervos, ni siquiera  de castañas. Ese es el número de neuronas que tienes en el encéfalo. ¿Puedes imaginar lo que significa esa cifra?

Podemos hacernos una idea de lo grande que es ese número con el ejercicio que antes comentaba: calcular las que pierde una persona a lo largo de, por ejemplo, 85 años de vida; es decir, calcular los segundos que ha vivido al alcanzar esa edad. Una vez multiplicados años, días, horas, minutos y segundos nos sale esta cifra: 2 680 560 000. Ya ves, entre 2 000 y 3 000 millones de neuronas que se pierden a lo largo de una vida. ¡Pero tenemos 86 000 millones! El número es tan grande que, incluso perdiendo una por segundo, al cabo de 85 años todavía queda ¡el 96,9 % del total!

La memoria y el “yo” requieren estabilidad

Bueno, ya hemos solucionado un problema: ha dejado de preocuparnos el que las neuronas se nos mueran de forma incesante. Pero todavía nos falta encontrar algún sentido evolutivo al hecho de que las neuronas no se dividan para dar lugar a células nuevas. Incluso teniendo muchas, nunca está de más que el tejido tenga la capacidad de regenerarse con rapidez en el caso de algún tipo de lesión o para aumentar las capacidades cognitivas si fuera necesario; al fin y al cabo las células de otros tejidos del cuerpo humano se dividen sin ningún problema. Pero hay al menos una razón, una poderosa razón: tu identidad.

Tu mente consciente, tu “yo”, es el resultado de la arquitectura y la actividad del encéfalo. Todos los días, cuando te despiertas por la mañana, vuelves a ser la misma persona del día anterior. Para que esto sea así es necesario que se mantenga de alguna manera la memoria. Sin memoria no existes, desapareces y te reinventas a cada instante. La manera que tiene nuestro sistema nervioso de mantener una memoria y un “yo” a lo largo del tiempo es manteniendo la organización arquitectónica y funcional de la estructura que los sustenta, es decir, manteniendo la estructura de tu encéfalo. Para ello es preciso que las neuronas y sus conexiones tengan una cierta constancia, que se mantengan en el tiempo. Si las neuronas del encéfalo tuviesen un recambio constante como ocurre con otros tejidos sería muy difícil o imposible mantener estable el llamado “yo” autobiográfico.

El proceso evolutivo ha sacrificado la capacidad de división de las neuronas de tu encéfalo para mantener una mente con memoria, algo que supuestamente tiene sus ventajas a la hora  de moverse por el mundo. Es importante tener en cuenta que la formación de la memoria requiere al mismo tiempo una cierta plasticidad, precisamente para la formación de nuevos recuerdos, para la modificación de los existentes y, también, para la pérdida de muchos otros. Esa plasticidad se consigue modificando la cantidad y la función de las sinapsis, esos lugares de interacción entre neuronas. Se trata por lo tanto de un sistema estable pero con una cierta capacidad de modificación.

Evolución y autorregeneración

Parece que todo cuadra. Pero todavía nos queda un cabo sin atar, algo que requiere una explicación: se trata del crecimiento de prolongaciones a partir de una célula ya existente. Los axones –las prolongaciones que usan las neuronas para enviar sus mensajes eléctricos– del sistema nervioso periférico pueden regenerar sus terminaciones tras una lesión y volver a funcionar correctamente. No cabe duda de que es una función útil, que se pone en marcha, por ejemplo, cada vez que dañas las terminaciones sensoriales de la superficie de la piel. Sin embargo, ante un daño en sus axones, las neuronas del sistema nervioso central –las que tienes en tu encéfalo y médula espinal– son incapaces de regenerar correctamente sus conexiones y volver a reorganizarse, lo cual sería muy útil en caso de una lesión medular o en accidentes o enfermedades que afecten al encéfalo. ¿Hay algo que explique esta diferencia? Sí, y para ello cedo la palabra a un gran neurocientífico, Manuel Nieto Sampedro, experto en plasticidad neural:

En el sistema nervioso periférico “los individuos lesionados tienen tiempo y oportunidad de reproducirse y, por ello, el proceso evolutivo ha podido seleccionar y conservar mecanismos de plasticidad neural que permiten la reparación de lesiones”. Sin embargo la  cosa cambia en el sistema nervioso central (SNC), ya que en este caso las lesiones de una cierta intensidad “impiden la vida normal y si, caso improbable, el individuo lesionado sobrevive, su posibilidad de reproducirse es prácticamente nula. Así, las posibles mutaciones conducentes a una reparación efectiva de lesiones en el SNC no tienen posibilidad de seleccionarse y ser conservadas. De ahí que la reparación espontánea de lesiones en el SNC de los mamíferos no ocurra”.

Neuronas recién nacidas

Con todo, desde hace unos años sabemos que existe una cierta capacidad de generación de neuronas nuevas en el SNC. El hecho de que las neuronas no se dividan no es incompatible con la posibilidad de que, de manera controlada y limitada, se incorporen neuronas nuevas al sistema nervioso adulto mediante su formación a partir de células troncales: a esto se le llama neurogénesis.

  La existencia de neurogénesis en el SNC de los seres humanos es un importante tema de investigación y debate en la neurociencia actual. En los últimos años se ha descubierto que, efectivamente, todos tenemos células troncales en nuestro encéfalo que pueden originar neuronas nuevas. Todavía no se sabe el alcance y las funciones de este proceso de neurogénesis, pero en algunas regiones del encéfalo, como en la corteza olfativa o el hipocampo, parece que ocurre de manera constante. Según esto, hay zonas encefálicas que reciben a lo largo de la vida un aporte regular de neuronas que sustituyen a otras que van muriendo. Todo apunta a que este proceso es muy limitado y compatible con la estabilidad estructural que he comentado más arriba. El descubrimiento de neurogénesis en el SNC adulto abre una nueva puerta a la investigación de terapias que permitan la reparación controlada en caso de lesiones o enfermedades neurodegenerativas.

Conclusión

A modo de resumen, esta es pues la situación: las neuronas de tu SNC se mueren poco a poco, pero tienes tantas que la cosa no es preocupante. En caso de necesitar una reserva extra de neuronas, hay un pequeño problema, ya que esas células no se dividen; son los costes de mantener la integridad estructural y funcional del sistema. Aún así, hay dos procesos de regeneración en marcha: los axones de las neuronas periféricas pueden restaurar sus conexiones tras una lesión y, por otra parte, en algunas regiones del SNC se han constatado procesos de neurogénesis que dan lugar al nacimiento constante de un limitado número de neuronas a lo largo de toda la vida.

49 Comentarios

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marlen.solis@hotmail.commarlen.solis@hotmail.com

quisiera saber si las neuronas o sustacia gris puede salirse del cerebro

Brain222Brain222

Me ha gustado el comentario sobre la pérdida de neuronas porque es una asunción muy extendida y de hecho los primeros trabajos mostraban que había una pérdida significativa de neuronas con la edad. Cuando las técnicas estereológicas mejoraron se vio que no había una pérdida significativa de neuronas e incluso ni siquiera en regiones en las que se pensaba que ese descenso era muy grande, como en núcleo basal magnocelular o la sustancia nigra.
Creo que podías haber comentado también la reestructuración importante que se produce a nivel de sinapsis durante la adolescencia (que podría estar relacionada con los cambios a nivel conductual que sufrimos en esa etapa) y que los daños en el SNC, si se dan muy temprano, cuando el encéfalo posee aún mucha plasticidad (véase niños de 7 años) sí que pueden recuperarse esas lesiones (dependiendo obviamente de la gravedad de las mismas).

XurxoXurxo

Gracias por tu comentario.
Es cierto que hay procesos de reestructuración muy interesantes a lo largo del desarrollo. En cualquier caso, eso puede ser tema para otro artículo más centrado en la plasticidad que ocurre en condiciones normales.

starvingneuron

¡Ole! Muy bien explicao, de hecho no sabia de las tasas de muerte diarias y me ha gustado la hipotesis de que no es ventajoso tener sistemas de reparacion en el snc.
Con todo lo que he leido sobre las dudas en cuanto a la existencia de neurogenesis en humanos, de verdad crees que es posible que sea una posible terapia? Tambien he oido que es posible que en humanos no haya neurogenesis aunque si la hay en mamiferos inferiores precisamente por eso que tu dices de mantener la identidad…tu que piensas?

XurxoXurxo

Gracias Rosa.
Los procesos de neurogénesis pueden servir como terapia si se consigue estimular el crecimiento de nuevas neuronas y dirigirlas hacia los circuitos o regiones en que se necesiten. Es, desde luego, algo muy complejo, pero el hecho de que exista una neurogénesis natural nos pone las herramientas sobre la mesa.
Aunque sigue existiendo una cierta controversia, los indicios apuntan a que sí existe neurogénesis en los humanos adultos; probablemente limitada por las necesidades arquitectónicas de que hablaba.

MiKeL

Eres un monstruo! Un dechado de concisión y precisión. Ya se lo he pasado a todo mi alumnado para que lo lea, SÍ o SÍ. Zorionak!

oxeroxer

Muy interesante el artículo. El tema de la neurogénesis lo tengo yo ya un poco quemado. En los últimos dos años me he chupado creo que ya tres conferencias al respecto, intentado conocer algo nuevo, y siempre salen por lo mismo:

“Y se ha descubierto que en el giro dentado…” Es un sí, sí, ya se que en el giro dentado si, ¿pero en otro sitio?

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Muy interesante el artículo. Pero hay algo de las palabras de Manuel Nieto Sampedro que no he llegado a entender:

“Así, las posibles mutaciones conducentes a una reparación efectiva de lesiones en el SNC no tienen posibilidad de seleccionarse y ser conservadas.”

¿Por qué no podría transmitirse a la descendencia una mutación aparentemente beneficiosa como esa? Solo se me ocurre que pudiera ser porque el organismo interpretara cualquier cambio en la estructura del encéfalo como una “lesión” y la “reparara”, impidiendo el desarrollo normal del mismo. Pero ni siquiera sé si esto tiene sentido. :S

harryharry

En realidad si que hay un cierto grado de “reparación” en lesiones donde se haya roto la barrera sangre-encéfalo, llevada a cabo por la microglia. Pero es a pequeña escala en el encéfalo.

Lo que supongo que se refiere Manuel Nieto Sampedro es que en individuos con mutaciones que mejoren el sistema de reparación de lesiones mas graves, no se han podido seleccionar ya que, esas lesiones graves, disminuyen su capacidad de supervivencia e incluso no pueden valerse por si mismos, esto provoca que la capacidad de reproduccion queda muy mermada, en relación a los demas. Aunque tenga mutaciones que opten de un sistema de reparación mas eficaz, al ser lesión grave requiere tiempo en dicha reparación, y posiblemente el individuo muera antes.

Por eso es complicado que se seleccionaran sistemas de reparación mas eficaz en graves lesiones, por que los individuos con dichas mutaciones, no tienen tiempo suficiente de competir (mas reproducción) que los individuos con lesiones graves sin dichas mutaciones que mejoren el sistema de reparación.

harryharry

he cometido una errata en el segundo párrafo sorry:

Por eso es complicado que se seleccionaran sistemas de reparación más eficaz en graves lesiones, porque los individuos con dichas mutaciones, no tienen tiempo suficiente de competir (mas reproducción) frente a los individuos con lesiones graves sin dichas mutaciones que mejoren el sistema de reparación.

AndresAndres

Aunque existen individuos que generan descendencias completas con enfermedades geneticas degenerativas del SNC como la Alzheimer, por lo que si existe alguna vez un metodo de autoreparacion del sistema, con seguridad se va a presentar primero en estos individuos .. o puede que ya este presente, solo que como estudiamos a los enfermos y no a los sanos, perdemos el horizonte

lenileni

Y no es posible que ese individuo con la mutación para reparar el SNC no haya tenido ninguna lesión ( o que lo sufra después de tener hijos)? Lo ponéis como que tiene que lesionarse para obtener esa mutación. No tengo mucha idea, si me podéis aclarar.

AndresAndres

precisamente, mi punto es ese, como siempre estudiamos a los individuos “enfermos”, no sabemos si un sano tiene esa habilidad, claro que resulta complicado andar estudiando el cerebro de gente sana, con el riesgo de dañarlos no?

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XurxoXurxo

TODOS tenemos mutaciones que no conocemos y que no tienen importancia evolutiva. Para que una de estas mutaciones “adquiera” esa importancia evolutiva y “se manifieste” es preciso que la selección natural actúe sobre algo. En este caso, el “algo” es una lesión en el SNC.
Desde luego que si no hay lesión también se puede pasar a la siguiente generación esa supuesta mutación, pero en este caso no habrá presión selectiva para que el gen mutado aumente su frecuencia en la población.
Son sutilezas de la evolución.

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XurxoXurxo

Gracias por los comentarios.
Para que una mutación se transmita a la descendencia, el organismo que la posee debe ser capaz de reproducirse. Según Nieto Sampedro, la mayoría de lesiones importantes en el SNC impiden la reproducción a quienes las sufren. En esas condiciones la selección natural tiene poco trabajo.

AndresAndres

no creo que esto sea del todo valido, las mutaciones en si pueden ser de asar …. ovbiamente que un individuo sobreviva y se reproduzca da pie a que esta mutacion sobreviva … pero inicialmente la mutacion puede existir en este preciso instante activa en algun ser que no tenga una condicion de SNC o simplemente no la presenta por que la mutacion lo impide por lo que no es un sujeto “visible” digamos que puede ser un individuo que a sus 100 años mantiene intacta su memoria y su capacidad intelectual …. cosa que si vemos a diario, conocemos a muchos … aunque simplemente no les ponemos atención y simplemente nos asombramos de su memoria intacta

DanielDaniel

Mantener la memoria y las cualidades mentales intactas mas allá de la edad reproductiva sin una estructura social que saque provecho de ello no representa ninguna ventaja evolutiva, y por tanto no tiende a perpetuarse sobre la opción de no tener esas aptitudes. Estar hecho un chaval a los 80 evolutivamente no representa ninguna ventaja sobre tener un infarto nada más pasar la edad fertil. Incluso puede ser al contrario, por la competencia con descendientes que si están en edad reproductiva.

XurxoXurxo

Completamente de acuerdo con el comentario de Daniel.

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AndresAndres

no, creo que no me hice entender bien. La mutacion en si no es la capacidad de mantener la memoria por encima de la edad reproductiva. Me refiero es que esa podria ser una señal de una mutacion que permita la reparacion o reproduccion de neuronas. es decir una mutacion que permitiria la reparacion de lesiones en el SNC

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Sergio

Muy interesante, pero sobretodo sencillamente esplicado para que cualquiera lo comprenda, felicidades.

DanielDaniel

Una duda sobre la no-reproducción de las neuronas: Que se dividan a una tasa baja no creo que comprometa nuestra identidad más de lo que lo hace, por ejemplo, nuestra propia experiencia vital (por aquello de “yo soy yo y mi circunstancia”). Otra cosa es despertarse cada día con un encéfalo nuevo. Además, aunque pueda parecer interesante que nuestra pareja siga teniendo la misma personalidad a lo largo del tiempo, probablemente para una trucha, una salamandra o un cocodrilo del Nilo no mantener el yo autobiográfico a largo plazo no es ningún condicionante evolutivo, e incluso permitiría una cierta plasticidad mental ante circunstancias cambiantes (y olvidar, que adecuado, aquello de “perro viejo no aprende trucos nuevos”. Lo se, hoy estoy citón)

XurxoXurxo

Cierto. De hecho es posible que la neurogénesis adulta sea algo común en muchos animales.

Julian UDCJulian UDC

Hola Xurxo y todos,
Mis felicitaciones colega por tu dedicación a la buena divulgación. Por aportar algo, decir que no sólo es posible, sino que la neurogénesis adulta es un proceso que se da en el encéfalo de todos los vertebrados/craneados. De hecho fué postulada por vez primera en reptiles por García Verdugo de la Universidad de Valencia y demostrada más tarde por él mismo. Más aún, en otros vertebrados las zonas neurogénicas en el adulto son mucho más extensas que en los propios mamíferos que somos los aparentemente tenemos menos areas con esa capacidad. En los peces se encuentra neurogénesis en prácticamente todo el encéfalo y parece que esta capacidad se va limitando a areas mas restringidas a medida que avanzamos en la filogenia.
Para el que le interese más información, hay una buena revisión sobre el tema en Kaslin et al. 2008. Proliferation, neurogenesis and regeneration in the non-mammalian vertebrate brain. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008 363:101-122.

Salvador Aguirre R.Salvador Aguirre R.

El artículo dice que muere una neurona por segundo, pero qué tanto se altera esa tasa por fumar o beber alcohol?
Se dice que al ingerir café concentrado, uno se concentra mejor durante las jornadas de estudio, ¿qué tan cierto es eso?, ¿alguien sabe cómo afectan los componentes del café a las neuronas?
También me gustaría saber si la contaminación, como la de la ciudad de México que es donde vivo, tiene o no, algún efecto sobre la razón de muerte de las neuronas.
¿Conocen alguna fuente fiable para leer más sobre este tema?
Saludos.

XurxoXurxo

Hola. Son muchas preguntas, todas bastante complejas y sobre lo que se sabe -con certeza- poco.
La mejor fuente para buscar artículos científicos -fiables- es esta (usa unas pocas palabras clave, en inglés): http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/

Maria de Lourdes Cardoso

Sem dúvida não vivemos sem cientistas (médicos). Tenho grande curiosidade à cerca do assunto. Agora, aos 69 anos, descobri uma pequena lesão cerebral e tinha certeza de que a minha medula era comprometida. Tive Paralisia Infantil, aos dois anos, com sequelas no quadril, imperceptível ao raio X e para surpresa também o nome CMT da doença que tenho, caminho bem, estou fazendo exercício, já sofri algumas cirurgias nos pés e recentemente outra. As minhas pernas são normais. O cérebro? Exercitando. Abraço brasileiro

divulgatordivulgator

Una cosa… no es el hipocampo donde residen las funciones de memoria principales? Y, si es así, no es un poco contradictoria la teoría del mantenimiento del “yo” con la neurogénesis intensa en el hipocampo?

Por otra parte… aunque una neurona se dividiera, el resultado sería una “madre” con todas sus conexiones y una “hija” sin conexiones ni axones… en qué medida alteraría eso las funciones de memoria y/o identidad?

Y otra cosa… si un individuo fuera portador de una mutación que permitiera reparar el SNC… no aumentaría eso sus probabilidades de supervivencia y reproducción, aumentando las posibilidades de que permaneciera la mutación? Fuera de traumatismos graves, si hubiera pequeñas lesiones, sería lógico que esa mutación acabara por extenderse….

gracias!!!

XurxoXurxo

Hola. Gracias por tus comentarios.
1. El hipocampo es esencial para el asentamiento de la memoria, para que una memoria a corto plazo se convierta en memoria a largo plazo. Dirige ese proceso, pero lo que parece es que las neuronas en donde se almacenan esas memorias a largo plazo NO están en el hipocampo. Una persona sin hipocampo mantiene intactos sus recuerdos, aunque no puede formar nuevas memorias.
2. Una neurona sin conexiones ni axones no altera en -casi- nada… pero tiene que establecer conexiones para sobrevivir, o al menos para servir para algo, y ahí sí que hay alteraciones.
3. Como expliqué más arriba en respuesta a otro comentario, para que una mutación se establezca en una población, la selección natural necesita “material” sobre el que trabajar. En este caso el material son las lesiones en el SNC. Lo de las pequeñas lesiones tiene sentido… pero parece que no ha sido así, o bien el proceso evolutivo no ha sido suficiente como para que la regeneración se establezca.

nacho sorriguetanacho sorrigueta

Se que llego tarde a este articulo , pero quería haceros una pregunta. Como puede recuperar, si es posible, el mapa neurológico una persona que ha sido sometida a una cirugía??? La neurogénesis actúa en los lóbulos parietales??

un saludo( de un profano en la materia) muy buen articulo.

AntonyAntony

Una pregunta si una persona pierde una neurona por segundo … al beber alcohol o fumar cigarro … Como afecta esto…. la perdida es mayor… aun pueden hacer algo al respecto con esas neuronas ?

dandyboydandyboy

No hay de qué preocuparse, no hay nada que una buena lobotomía no pueda arreglar … !

marlen salcedomarlen salcedo

Mi hijo de 11 años sufrio ataque de epilepsia hace año, y le diagnosticaron. Epilepsia sintomatica focal, segun los examenes. No hay indicios el motivo por el cual le dio. Desde entonces toma carbamazepina de 2000 mg , quisiera saber si las neuronas que se murieron las vuelve a recuperar o tendra que tomar de por vida este medicamento, si trae consecuencias en otros organismos este medicamento.

AnonnymousAnonnymous

A mi me gustaría saber una cosa: ¿hay un numero límite de neuronas? Quiero decir, las personas nacemos ya con el numero de neuronas que vamos a tener para toda la vida. ¿Hay personas que nacen con más neuronas que otras? Y si es así, ¿hay un número límite? ¿cuál es la capacidad neuronal del cerebro en este sentido? Es una duda que me ha surgido y me parece interesante. No sé si me explico debidamente.

Daniel Tubau

Quisiera resolver una duda: nuestras neuronas son más o menos las mismas durante toda nuestra vida. Pero, ¿eso significa que todos los materiales que las componen tampoco cambian, o más bien sucede que mantienen su estructura, su función y todo lo demás aunque cambien los elementos concretos? Muchas gracias y felicidades por el artículo

juanjuan

Una pregunta que me tiene confundido porfavor que es la mente y como la mente piensa con las neuronas

ingridingrid

me gustaría saber ¿Qué pasaría si alguna persona perdiera la capacidad de producir neuronas ?

gracias

SandraSandra

Me gusto bastante el tema y es algo interesante e informativo y me gustaría saber que sucede con las neuronas de las personas que están en coma

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