Los Qué y Quiénes de la Neurociencia

 


¿Qué es una neurona? ¿Cuán grande es el cerebro? ¿Cuántas neuronas hay? ¿Cuán grande es el cerebro comparado con el resto del organismo?
¿Cuán larga es la médula espinal? ¿Qué tan rápido viaja la información? ¿Qué hacen los neurocientíficos? ¿Quién fue el primer neurocientífico?

 

¿Qué es una neurona?

Una neurona es una célula nerviosa. El cerebro está conformado por casi 100,000 millones de ellas.

En ciertos aspectos las neuronas son similares a otras células del organismo, por ejemplo:

  1. Están rodeadas por una membrana.
  2. Tienen un núcleo que contiene genes.
  3. Contienen citoplasma, mitocondrias y otras "organelas".

Sin embargo, las neuronas difieren de las demás células en características como:

  1. Tener proyecciones especializadas, llamadas dendritas y axones. Las dendritas ingresan información al cuerpo, o soma, de la neurona mientras que los axones la llevan hacia afuera.  
  2. Comunicarse entre sí mediante procesos electroquímicos.
  3. Formar conexiones especializadas llamadas "sinapsis" y producir sustancias especiales  llamadas "neurotransmisores", liberadas en las sinapsis.

¡Se estima que hay 1015 o 1,000,000,000,000,000 sinapsis en el cerebro humano! Es decir, cerca de 500 millones de sinapsis por milímetro cúbico de tejido. (Statistic from Changeux, J-P. and Ricoeur, P., What Makes Us Think?, Princeton: Princeton University Press, 2000, p. 78)

Tipos de Neuronas

"Usamos sólo el 10% de nuestro cerebro" ¿Es esto cierto?

No...no es cierto. Empleamos todo nuestro cerebro. Creé una página especial llamada "¿Usamos sólo el 10% de nuestro cerebro?", que discute esta cuestión con más detalle.

¿Cuán grande es el cerebro? ¿Cuánto pesa?

El cerebro humano adulto pesa entre 1300 g. y 1400 g.  A cerebro de un bebé recién nacido pesa entre 350 y 400 g.  Aquí algunos datos para comparar:

Cerebro de elefante = 6,000 g.
Cerebro de chimpancé = 420 g.
Cerebro de mono Rhesus = 95 g.
Cerebro de un perro Beagle = 72 g.
Cerebro de gato = 30 g.
Cerebro de rata = 2 g.

La imagen de la derecha es de un cerebro humano.
(Image provided by Dr. Wally Welker, Univ. of Wisconsin Brain Collection)

Más Pesos Cerebrales

 

¿Cuántas neuronas (células nerviosas) hay en el cerebro? ¿Cuán grande son?

Se estima que hay 100,000,000,000 de neuronas en el cerebro humano. Para tener una idea de cuánto es, piensa en esto:

Supón que vas a contar los 100,000 millones de células a  un ritmo de 1 célula por segundo. ¿Cuánto tiempo te tomaría contarlas todas? Mis cálculos indican que aproximadamente ¡3,171 años!. Calcúlalo tu mismo. (Sugerencia matemática: hay 60 segundos en un minuto; 60 minutos en una hora hora; 24 horas en un día; 365 días en un año).  A propósito, mis cálculos NO tomaron en cuenta "años saltados".  De hecho, es probable que tome mucho más que 3,171 años, porque lleva más de 1 segundo para decir los números grandes.

Aquí hay otra forma de imaginar 100,000 millones:

Asume que el soma de una neurona tiene 10 micras de ancho (esto es sólo una suposición porque las neuronas tienen muchos tamaños diferentes. Sin embargo, 10 micras es poco; más pequeña que el punto final al final de esta frase). Bien...si eres capaz de alinear 100,000 millones de neuronas en línea recta, ¿cuán larga sería esta línea? ¡Échale un ojo a mis cálculos!


1 neurona = 10 micras
10 neuronas = 100 micras
100 neuronas = 1000 micras = 1 mm.
1,000 neuronas = 10 mm. = 1 cm.
100,000 neuronas = 100 cm = 1 m.
100,000,000 neuronas = 1000 m. = 1 km.
10,000,000,000 neuronas = 100 km.

              100,000,000,000 neuronas = 1,000 km.

Aunque todas las neuronas alineadas lado a lado se extienden por 1,000 km., la línea sólo tendría 10 micras de ancho...¡invisible al ojo humano!

Para tener una idea de qué tan pequeña es una neurona, hagamos unos cálculos más:

El punto encima de esta "i" tiene cera de 0.5 mm. (500 micras) de diámetro. Por lo tanto, si asumes que una neurona tiene 10 micras de diámetro , podrías juntar 50 neuronas, lado a lado, alrededor del punto. Sin embargo, sólo podrías juntar 5 neuronas grandes (100 micras de diámetro).

¿Qué tan larga es una neurona?

Algunas neuronas son muy cortas...con menos de un milímetro de largo. Otras son muy largas... ¡de un metro o más! El axón de una neurona motora en la médula espinal, que inerve un músculo del pie, puede tener cerca de un metro de largo.

Piensa en cuán largo tendría que ser el axón de una neurona motora si quisieras hacer un modelo de ella. El soma de una neurona motora tiene cerca de 100 micras (0.1 milímetros) de diámetro y, como ya sabes, el axón mide casi un metro (1,000 milímetros) de largo. En otras palabras, el axón de una neurona motora tienen una longitud 10,000 veces más larga que ancho del soma. Si usas una pelota de ping-pong (diámetro = ~3.8 cm.) para simular el soma, tu axón tendría que tener 38,000 cm. (380 metros) de largo. Si usas una pelota de basketball (diámetro = ~24 cm. ) como soma, ¡tu axón tendría 240,000 cm. (2.4 kilómetros) de largo!

¿Cuán grande es el cerebro comparado con el resto del cuerpo?

Si supones que una persona promedio pesa 70 kilos, y el peso promedio del cerebro es de 1,5 kilos, entonces el cerebro tiene cerca del 2% del peso corporal total.

 

¿Qué tan larga es la médula espinal y cuánto pesa?

La médula espinal promedio tiene 45 cm. de largo en los hombres, y 43 cm. en las mujeres. Pesa alrededor de 35 g.

 

¿Cuán rápido viaja la información en el sistema nervioso?

La información viaja a diferentes velocidades dentro de los distintos tipos de neuronas. La transmisión puede ser tan lenta como 0.5 metros/seg. o tan rápida como 120 metros/seg. ¡Viajar a 120 metros/seg. es lo mismo que ir a 432 km./hr.! Haz los cálculos tú mismo. Más sobre la velocidad de las señales en el sistema nervioso.

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Otros Interrogantes

¿Qué estudian los neurocientíficos?

Tal vez la mejor manera de describir lo que estudia un neurocientífico sea enumerar los "niveles" en que se pueden hacer experimentos:

  1. Nivel Conductual: estudia las bases neuronales del comportamiento. En otras palabras, qué hace que las personas y los animales hagan las cosas que hacen.
  2. Nivel Sistémico: estudio de las diversas partes del sistema nervioso, como el sistema visual o el auditivo. Esto también podría incluir investigaciones sobre qué partes del cerebro se conectan con otras. 
  3. Nivel de Circuito Local: estudia la función de grupos de neuronas.
  4. Nivel de Neurona Única: estudia lo que hacen neuronas individuales con relación a un "evento". También puede estudiar el contenido de una neurona en particular (estudio de neurotransmisores).
  5. Nivel de Sinapsis: estudia lo que sucede en las sinapsis.
  6. Nivel de Membrana: estudia lo que pasa en los canales iónicos de la membrana neuronal.
  7. Nivel Genético: estudia las bases genéticas del a función neuronal.

¿Cómo convertirte en un neurocientífico? ¿Cuánto tiempo tienes que ir a la escuela?

Primero, tienes que terminar el bachillerato...es decir, de kinder a once, unos 12 años.
Segundo, obtienes tu pregrado universitario en el área de la salud...al menos otros 5 años de estudio.
Tercero, consigues un título de Ph.D. u otra especialización...al menos otros 4 años de educación.

Veamos cuánto llevamos: 12 + 5 + 4  = 21 años.

Son 20 años de escuela. Mientras que estás en la universidad te puedes llamar a ti mismo un neurocientífico en preparación. Al obtener el título de médico o algún Ph.D. eres todo un "neurocientífico." Algunas personas regresan a la universidad para obtener otro título. La mayor parte de la gente continúa su entrenamiento en diferentes laboratorios después de graduarse. este período de tiempo se llama Entrenamiento Postdoctoral, durante el cual se aprenden nuevos métodos y técnicas, usualmente dura de 2 a 4 años. la esperanza de la mayoría de neurocientíficos es lograr un trabajo en una universidad, hospital o empresa, después de su entrenamiento postdoctoral. Para aprender más sobre cómo convertirse en un neurocientífico, lee Otro Día, Otra Neurona, un corto ensayo que escribí para el sitio web Genentech Access Excelence.

 Bien, después de todo este estudio y entrenamiento, ¿qué clase de trabajos están disponibles?

Trabajos en Neurociencias

 

 

¿Por qué los neurocientíficos hacen lo que hacen?

Cada neurocientífico tiene razones diferentes para estar en esa rama de las ciencias. No obstante, puedo asegurar que algunos de ellos están motivados por su deseo de aprender más sobre el cerebro. También les encantaría encontrar tratamientos y curas para las enfermedades que afectan el sistema nervioso. Este tipo de enfermedades afectan a más de 50 millones de estadounidenses cada año - con un costo de miles de millones de dólares. A continuación encontrarás más información sobre las principales enfermedades del sistema nervioso. (from Brain Facts, Society for Neuroscience, 1997 and other sources including The American Academy of Neurology).

Principales Enfermedades del Sistema Nervioso
Enfermedad Casos Costo anual en dólares
Dolor crónico 97,000,000 $100,000 millones
Pérdida de la audición 28,000,000 $56,000 millones
Desórdenes Depresivos 18,700,000 $30,400 millones
Enfermedad de Alzheimer 4,000,000 $90,000 millones
Apoplejía 3,800,000 $40,000 millones
Epilepsia 2,500,000 $3,500 millones
Trauma Craneal 2,000,000 $25,000 millones
Esquizofrenia 2,000,000 $32,500 millones
Enfermedad de Parkinson 1,000,000 a
2,000,000
$25,000 millones
Esclerosis Multiple 350,000 $2,500 millones
Trauma de Médula Espinal 250,000 $5,000 millones

 

 

¿Quién fue el primer neurocientífico?

Hmmm....No creo que alguien sepa realmente la respuesta a esta pregunta. Esta es mi opinión: algunos cráneos que tienen al menos 10,000 años de antigüedad presentan incisiones poco usuales. Los científicos creen que fueron hechas intencionalmente para "dejar salir los malos espíruts". Esto implica que aquellas personas tenían la creencia de que la cabeza o el cerebro tenían cierta importancia para la salud y el bienestar. Tal vez los podríamos considerar como los primeros neurocientíficos.

El primer registro del uso de la palabra "cerebro" pertenece a los antiguos egipcios. La palabra egipcia para "cerebro" y otras palabras con "neuro" aparecen en el Papiro Quirúrgico de Edwin Smith, que fue escrito por un cirujano egipcio desconocido alrededor de 1,700 A.C.

Sócrates (469-399 A.C.) y Aristóteles (384-322 A.C.) fueron "pensadores" antiguos que escribieron sobre el cerebro y la mente. Sin embargo, Aristóteles creía que el corazón, y no el cerebro, era importante para la inteligencia. Galeno (129-199 D.C.) fue otro neurocientífico antiguo. Leonardo da Vinci (1452-1519), quien llegó mucho más tarde, también podría ser calificado de neurocientífico. Si estás interesado en la historia de la Neurociencias, ve a Hitos en la Historia de la Investigación Neurocientífica.

 

 

¿Cuántos artículos sobre el cerebro se publican cada año?

Para 2001, un PubMed search con el término "cerebro" mostró 33,567 artículos publicados.

Para 2000, un PubMed search con el término "cerebro" mostró 35,598 artículos publicados.

Para 1999, un PubMed search con el término "cerebro" mostró 33,898 artículos publicados.

Para 1998, un PubMed search con el término "cerebro" mostró 32,759 artículos publicados.

Para 1997, un PubMed search con el término "cerebro" mostró 31,878 artículos publicados.

Para 1996, un PubMed search con el término "cerebro" mostró 30,909 artículos publicados.

¿Cuáles son algunos de los métodos y técnicas usados por los neurocientíficos?

¿Quieres métodos? Aquí están.

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