divendres, d’octubre 30, 2009

Onades, estadis i neurones

Un espectacle d’allò més divertit de veure (i participar) són les onades que fa el públic als estadis a base de posar-se dempeus i aixecar els braços. Primer ho fan uns, tot seguit ho fan els del costat, després els següents i així l’onada va avançant. Si ets a l’estadi simplement has d’esperar que arribi i posar-te dempeus, cridant i movent els braços. Ningú és mou de lloc, però l’onada es desplaça.

Doncs el cas és que els nostres pensaments, les nostres percepcions, funcionen gairebé de la mateixa manera. Al llarg de les neurones, les cèl·lules del sistema nerviós, els impulsos es desplacen igual que les onades dels estadis de futbol.

Hi ha un parell de petites diferències. La primera és que el procés no passa a les grades de l’estadi sinó a la membrana de la neurona. I l’altre és que enlloc de persones posant-se dempeus el que hi ha són unes proteïnes en forma de porta que s’obren i es tanquen.

Una neurona que estigui tranquil·la sense fer gaire res té una característica curiosa. A la part de fora de la cèl·lula hi ha molt més sodi que no pas a dins. I al revés, a la part de dins hi ha molt més potassi que no pas a fora. Això sembla una ximpleria, perquè ja sabem que a dins de la cèl·lula les coses són diferents de fora, però en aquest cas el resultat és que a fora hi ha una certa càrrega elèctrica positiva i a dins és més aviat negativa. Tècnicament es diu que hi ha una “diferència de potencial”. El motiu és que els ions sodi tenen càrrega positiva.

Doncs quan comença l’impuls nerviós el que passa és que unes proteïnes que actuen com si fossin una finestra o una porta especial per al sodi, s’obren i permeten l’entrada d’aquests ions dins la cèl·lula. Com que n’hi havia més a fora que a dins, tenen tendència a igualar les concentracions i n’entra un grapat. Això canvia la distribució de les càrregues elèctriques i la membrana queda despolaritzada. Però aquesta mateixa despolarització fa que la porta pel sodi es tanqui i s'obri una altra porta per al potassi, que començarà a sortir de l’interior de la cèl·lula. Com que el potassi també té càrrega positiva, el resultat és que es recupera el potencial que teníem al principi. Tot això en pocs milisegons.

I quan tot això passa en un indret de la neurona, el que fa és provocar que passi a la zona del costat. La despolarització i repolarització fa que s’obrin els canals de sodi més propers, que despolaritzaran aquella zona. Un fet que farà que una mica més enllà s’obrin més canals, que despolaritzaran una altra zona i així anar fent. Igual que l’onada dels estadis, per la membrana de la neurona es desplaça una onada de despolarització–repolarització. D’aquesta manera, un senyal que arriba a un extrem de la neurona pot sortir per l’altra banda, enviant un senyal a les neurones del costat.

El sistema és la base del funcionament de les neurones i alguns anestèsics locals funcionen simplement a base de bloquejar aquests canals de sodi i potassi. Quan això passa, els ions no es poden moure, la membrana cel·lular no es despolaritza i l’impuls nerviós desapareix.

Moltes neurones han sofisticat aquest sistema per anar més de pressa i al final l’impuls nerviós pot avançar saltant al llarg de la neurona a una velocitat de 120 metres per segon. Aquest detall fa empipar molt als que en un moment d’inspiració poètica afirmen que amb el pensament poden anar instantàniament a qualsevol indret. Quan diuen això jo els recordo que no és instantani, que només van a 120 m/s ja que aquesta és la velocitat dels impulsos nerviosos i, per tant, dels pensaments. Normalment en aquest punt m’engeguen a fer punyetes i reconec que no els ho puc retreure. (Però és que tampoc em puc resistir).

En tot cas resulta desconcertant quan t’adones que allò que pensem, el que veiem, escoltem, sentim, experimentem... tota la nostra vida interior, es fonamenta bàsicament en una onada de ions sodi i potassi que van movent-se d’una banda a l’altre de la membrana de les nostres neurones.

9 comentaris :

Alepsi ha dit...

Sí, sí, sí, sííííí!!!!

Neurociènciaaaaaaaaaaa!!!! :D

M'has fet feliç, Dan!!! Jajajaja!

Resulta que havia de repassar-me precisament aquests conceptes, per explicar-los-hi a una amiga que està liada amb la psicobiologia! xDDDD

Uhm... m'encanta el paral·lelisme amb les "onades" dels estadis... no se m'hagués passat pel cap mai...

I sí, jo també t'engegaria a fer punyetes. Després la que envia a prendre pel sac el romanticisme sóc jo, no? xDDDDD

Clidice ha dit...

Una explicació exemplar, fins i tot les meves neurones han fet la seva feina i ho he entès! :P això ve a ser allò de "n'hi ha més a fora que a dins?" :P

Laia ha dit...

Ostres, no t'ho creuràs, jo volia fer-ne un post dels potencials d'acció i els neurotransmissors! porto un parell de setmanes amb això i em feia gràcia. Te m'has avançat! les teves neruones deuen anar a més de 120 m/s, hehe...

Aquest dia parlàvem del "dolor ràpid" i el "lent"... que precisament es diferencien perquè els axons d'una estan mielinitzats i els altres no. Això de la mielina és molt curiós també!

Coincideixo amb l'alepsi, amb el símil amb les onades de l'estadi de futbol l'has clavat!

Mo ha dit...

Que fàcil que sembla i que difícil ho vaig trobar quan m'ho van explicar els... de Fisiologia Animal!!!
I si que resulta poc encisador que tot allò que sentim siguin senzilles onades de Na i K!! Sort que no soc tan friki i me'n oblido!!!

Alasanid ha dit...

Jo fa uns anys vaig haver de mirar-me aquest tema i sembla estrany que tot just s'agafin els 120 m/s però alhora no deixa de ser sorprenent.

Parlant de velocitats... Mira aquesta velocitat, és molt curiosa i aquesta sí que pot anar tan ràpid com vulguis (més que la llum!!)

Dan ha dit...

Alepsi. Ja saps que m'encanta fer-te feliç. XD
Tu també m'engegaries? Quin complexe de Sheldon que m'està entrant.

Clidice. Gràcies. Es que les neurones, quan s'hi posen, fan molta feina!
:P

Laia. Doncs a veure quan el poses, que aixó del dolor rapid i lent dona és molt interessant!

Mo. Ei, que a Fisio s'estudiava amb "una mica" més de detall. I era prou dur. Aquelles espiges de potencial... Brrr

Alasanid. Dioncs la clau va ser aquesta velocitat. L'impuls anava més lent que l'electricitat, per tant havia d'existir un mecanisme diferent de la simple transmisio elèctrica.

Arcangelo ha dit...

Realment curiós. A batxillerat, havia estudiat les bombes de sodi i potasi i tot això dels gradients elèctrics. És un procés complex i costa de creure que tingui lloc milions de milions de vegades (per tantes neurones per on hagi de passar cada pensament) per actes tan simples com escriure aquest comentari.També és remarcable que moltes vegades siguem capaços de fer grans abstraccions i amb prou feines ens puguem creure els procesos que les permeten.

Carquinyol ha dit...

L'explicació és magnífica, com sempre... però el veritable mèrit (penso jo) es ficar "neurones" i "estadi" en el mateix text. Cada dia que passa sembla més difícil de fer...

Dan ha dit...

Arcangelo. També sembla mentida com ho van fer per estudiar-ho. Punxant neurones i mesurant potencials amb microelectrodes. Brrr.

Carquinyol. Sort que en Pep fa pujar una mica el nivell promig de tot plegat.