Al igual que las fibras musculares, las neuronas son susceptibles de excitación eléctrica. Se comunican entre sí con dos tipos de señales eléctricas: Potenciales de acción, que permiten la comunicación de corta y larga distancia en el cuerpo, y potenciales graduados, que se usan sólo para la comunicación a corta distancia. La producción de ambos tipos de señal depende de dos características básicas de la membrana plasmática en células excitables: canales iónicos específicos y un potencial de membrana en reposo.
_ Canales iónicos.
Los canales iónicos son proteínas transmembrana que permiten el paso selectivo de iones específicos y cuando se abren permiten que estos iones difundan a través de la membrana plasmática conforme a su gradiente electroquímico (los cationes fluyen hacia áreas con carga negativa, y los aniones, a áreas de carga positiva). Al difundirse los iones a través de la membrana por los canales iónicos, el resultado es un flujo de corriente que puede cambiar el potencial de membrana.
_ Potenciales de membrana.
Todas las células vivas, incluidas las neuronas, mantienen una diferencia en la concentración de iones a través de sus membranas. Existe un ligero exceso de iones positivos en el exterior de la célula y un ligero exceso de iones negativos en su interior.
Como es lógico, esta situación origina una diferencia de carga eléctrica a través de las membranas plasmáticas, denominada potencial de membrana). Esta diferencia se llama “potencial” porque es un tipo de energía almacenada (denominada energía potencial). Cuando cargas eléctricas opuestas (en este caso iones opuestos) están separadas por una membrana, tienen el potencial de moverse de un lado hacia el otro, si es que son capaces de atravesar la membrana (para eso deben usar los canales iónicos adecuados).
Luigi Galvani, hace 200 años, en un experimento con una rana, observó que el paso de corriente eléctrica por la pata del animal hacía el músculo se contrajera. Desde entonces los científicos saben que en los animales hay “electricidad” y que la conducción nerviosa está asociada a fenómenos eléctricos.
La diferencia en la cantidad de carga eléctrica entre una región de carga positiva y una región de carga negativa se llama potencial eléctrico. Las membranas plasmáticas, en general, poseen diferencias de carga eléctrica entre el interior y el exterior de la membrana; el medio extracelular posee carga positiva y el medio intracelular, carga negativa. Este potencial se denomina potencial de membrana. El potencial eléctrico de la membrana plasmática se registra con microelectrodos, que son dispositivos conectados a un instrumento llamado osciloscopio, que mide la actividad eléctrica en las neuronas mediante la emisión de electrones. Este instrumento muestra una gráfica que permite interpretar los fenómenos electroquímicos involucrados en los potenciales de membrana.
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