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Las «burbujas» de la neurotransmisión

¿Cómo intercambian las neuronas su información? A través de los neutrotransmisores que transportan y liberan unas minúsculas «burbujas»: las vesículas. El bioquímico alemán Bernard Katz reveló este misterio hace unos sesenta años.

Las neuronas presináticas alojan en sus extremidades pequeñas «burbujas» de lípidos: las vesículas. Estas contienen neurotransmisores que son expulsados en la sinapsis y transmiten el impulso nervioso a la neurona postsináptica. En este contexto, el «cuanto» se refiere a una cantidad mínima de neurotransmisores liberados. [Getty Images / alex-mit / iStock]

En síntesis

En 1940 se sabía que las neuronas se comunican entre sí mediante neurotransmisores, pero se ignoraba cómo las neuronas transmitían esas moléculas.

El biofísico Bernard Katz (1911-2003) descubrió en sus experimentos con la fibra nerviosa y el músculo de ranas que las vesículas se encargaban de ello.

Junto con el neurocientífico Paul Fatt, Katz estableció la «hipótesis cuántica»: los neurotransmisores se liberaban en pequeños «paquetes» (cuantos).

Si abre un libro de neurociencia, se topará necesariamente con el esquema de una sinapsis; es decir, el punto de encuentro entre dos neuronas. En este lugar se comunican, y es por donde llega la señal de la neurona presináptica que libera neurotransmisores, los cuales atraviesan el espacio sináptico para fijarse en los receptores de la superficie de la célula nerviosa situada después de la sinapsis. Esta neurona postsináptica suscita la aparición de una nueva señal nerviosa.

Si su manual de neurociencia es bastante completo, a continuación detallará el mecanismo de liberación de los neurotransmisores. Este proceso se asemeja a la eclosión de las burbujas de champán que alcanzan la superficie de una copa. En la neurona presináptica se hallan los neurotransmisores empaquetados en pequeñas «burbujas» lipídicas, las vesículas. Cada una se dirige a la extremidad de la neurona y «revienta», liberando las moléculas de los neurotransmisores en el espacio sináptico. La cantidad de estos transmisores químicos depende únicamente del número de burbujas que explosionan. Una, dos, tres... Cuanto mayor sea el número de burbujas que explosionan, mayor será la señal nerviosa transmitida. Se habla de «cuanto» de neurotransmisores: con el término se designa una cantidad mínima de neurotransmisores liberados. (Cabe precisar que más allá de esta definición, no existe relación alguna con la física cuántica de las ondas y partículas elementales.)

Unión del nervio con el músculo

La naturaleza «cuántica» de la transmisión nerviosa es uno de los descubrimientos más elegantes de las neurociencias del siglo xx. Para descifrarlo se ha requerido la conjunción de diversas innovaciones técnicas y conceptuales, así como el aporte decisivo de un hombre: el biofísico Bernard Katz (1911-2003). En 1930, Katz era un joven médico judío alemán, cuyo padre huyó del antisemitismo en Rusia y decidió estudiar medicina. El hijo presentía asimismo que un día tendría que huir de Alemania. Comenzó por aprender biofísica en Londres, junto con el premio nóbel de medicina Archibald Hill (1886-1977). Posteriormente, ganó una beca para estudiar en el laboratorio del neurobiólogo John Eccles (1903-1977), en Australia. En 1940, poco a poco, se fueron descubriendo los mecanismos por los que las neuronas intercambiaban información. Aparecieron los primeros estudios sobre una sinapsis un tanto particular, pues no se encontraba en el cerebro, sino a nivel de los músculos. Se trataba de una «unión neuromuscular», un punto de contacto donde los extremos de los nervios motores, que rigen los movimientos, se unían con las fibras musculares y determinaban su contracción.

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