Cómo se comunican las neuronas: la sinapsis

“Entre una neurona y la siguiente hay un espacio de 20 a 40 nanómetros que ninguna de las dos alcanza a cruzar por contacto directo. El médico golpea tu rodilla con un martillito y la pierna salta sola antes de que puedas decidir nada, así que algo atraviesa ese espacio muy rápido. Hoy vemos qué lo cruza y por qué el alcohol y la cafeína cambian esa velocidad.

Cuando el potencial de acción llega al botón terminal, se encuentra con un problema: la neurona siguiente no está pegada a ella. Entre ambas hay un espacio diminuto. Ese punto de comunicación se llama sinapsis, y tiene tres partes:

• El terminal presináptico (la neurona que envía): guarda vesículas llenas de neurotransmisor y tiene canales de calcio en su membrana.
• La hendidura sináptica: un espacio de apenas 20 a 40 nm (nanómetros). Es la prueba de que las neuronas no se tocan.
• La membrana postsináptica (la neurona que recibe): está tapizada de receptores, proteínas que reconocen al neurotransmisor.

Cuidado con una idea muy común: mucha gente imagina que las neuronas están soldadas unas a otras y que la electricidad pasa de una a la siguiente como por un cable empalmado. No es así. Hay una hendidura que el impulso eléctrico no puede cruzar por sí solo. Para salvar ese abismo, la neurona traduce su señal eléctrica en una señal química: libera una sustancia que difunde por la hendidura. Lo que cruza no es el impulso, sino el neurotransmisor.

La transmisión sináptica es una cadena ordenada de eventos. Vale la pena memorizar el orden, porque cada paso depende del anterior:

1. Llega el potencial de acción al terminal presináptico.
2. Se abren canales de Ca²⁺ voltaje-dependientes y entra calcio desde el exterior.
3. El Ca²⁺ dispara la fusión de las vesículas con la membrana.
4. Por exocitosis, se libera el neurotransmisor, que difunde por la hendidura.
5. El neurotransmisor se une a los receptores postsinápticos y genera un cambio de voltaje: un PPSE (potencial postsináptico excitatorio, que despolariza y acerca al umbral) o un PPSI (inhibitorio, que hiperpolariza y aleja del umbral).

Finalmente viene la terminación: el neurotransmisor debe retirarse rápido para que la señal no dure para siempre. Se logra por recaptación (la neurona lo reabsorbe), degradación enzimática (por ejemplo, la acetilcolinesterasa destruye la acetilcolina) o difusión.

Los neurotransmisores no son “buenos” ni “malos”: su efecto lo decide el receptor. Los principales:

• Glutamato: principal excitatorio del SNC (genera PPSE).
• GABA: principal inhibitorio del SNC (genera PPSI).
• Acetilcolina (ACh): excitatoria en la unión neuromuscular (ordena contraer el músculo).
• Dopamina y serotonina: moduladores (recompensa, movimiento, ánimo, sueño); su efecto depende del receptor.

Existe también una sinapsis eléctrica (uniones gap, contacto directo, casi instantánea y bidireccional), pero es minoritaria. La sinapsis química es más lenta (retardo de ≈ 0,5 ms), unidireccional, y a cambio permite integrar y modular señales. Esa flexibilidad es lo que hace posible pensar, aprender… y también lo que las drogas aprovechan.

Cuando tocas algo muy caliente, retiras la mano antes de sentir el dolor. Eso es un acto reflejo: una respuesta automática, rápida e involuntaria a un estímulo. Su circuito, el arco reflejo, tiene cinco componentes en un orden fijo:

1. Receptor: detecta el estímulo (por ejemplo, el estiramiento del músculo o el calor en la piel).
2. Neurona sensitiva (aferente): lleva la señal hacia la médula espinal.
3. Centro integrador (médula espinal): procesa la señal y decide la respuesta.
4. Neurona motora (eferente): lleva la orden desde la médula hacia el efector.
5. Efector: el músculo o glándula que ejecuta la respuesta (por ejemplo, el músculo que se contrae).

Hay dos tipos según cuántas sinapsis intervienen:

• Monosináptico: una sola sinapsis, sin interneuronas. El caso clásico es el reflejo rotuliano (el martillito en la rodilla): el receptor del cuádriceps conecta con una motoneurona en la médula, y la pierna se extiende. Al haber solo una sinapsis, es rapidísimo.
• Polisináptico: intervienen interneuronas entre la sensitiva y la motora. Es el caso del reflejo de retirada (alejar la mano del calor), donde hay que coordinar varios músculos.

¿Por qué es tan rápido e involuntario? Porque el arco reflejo se procesa en la médula espinal, sin esperar a que la señal suba hasta el encéfalo. Esto ahorra un tiempo valioso: es un mecanismo de protección.

Cuidado con una idea equivocada muy frecuente: se cree que “el cerebro ordena el reflejo” y que “involuntario significa que la señal no llega al cerebro”. Ninguna de las dos es correcta. La orden del reflejo la da la médula, no el cerebro. Y la señal sí sube al encéfalo… pero después de que la respuesta ya ocurrió. Por eso primero retiras la mano y luego sientes el dolor y te das cuenta.

Casi todas las sustancias que alteran nuestra mente y conducta actúan en la sinapsis: imitan, bloquean o modifican a un neurotransmisor. Tres ejemplos cotidianos:

• Cafeína: es un antagonista de los receptores de adenosina. La adenosina se acumula durante el día y produce sueño; la cafeína ocupa su lugar sin activarlo, así que bloquea la señal de sueño y nos sentimos despiertos. Ojo: no aporta energía, solo enmascara el cansancio.
• Alcohol: es un depresor del SNC. Entre otras cosas, potencia al GABA (el inhibidor principal). Al reforzar la inhibición, enlentece los reflejos y la coordinación. La aparente “desinhibición” (hablar más, soltarse) ocurre porque deprime primero los centros de autocontrol, no porque active nada.
• Nicotina y otras drogas: la nicotina imita a la ACh y provoca liberación de dopamina en la vía de la recompensa; ese refuerzo es lo que la vuelve adictiva. Muchas drogas de abuso aumentan la dopamina de esa misma vía.

Las neuronas no se tocan: se comunican por la sinapsis química, donde una señal eléctrica se traduce en química y de vuelta en eléctrica. La cadena es siempre la misma: PA → entra Ca²⁺ → vesículas → neurotransmisor → receptores → PPSE/PPSI → terminación. Ese mecanismo explica el arco reflejo (rápido porque se resuelve en la médula) y por qué la cafeína, el alcohol y ciertos venenos cambian nuestra conducta al intervenir puntos precisos de la sinapsis. Cuidar el sistema nervioso, durmiendo bien y evitando sustancias que lo depriman, es cuidar esta delicada química. Queda por dar un paso atrás para ver el mapa completo: cómo se organiza el sistema nervioso en SNC y SNP, y qué hace cada región del encéfalo.

1. 01Ministerio de Educación de Chile. Temario PAES Ciencias (Biología), DEMRE. https://demre.cl
2. 02Tortora, G. & Derrickson, B. (2018). Principios de Anatomía y Fisiología (15ª ed.). Panamericana.
3. 03Guyton, A. & Hall, J. (2021). Tratado de Fisiología Médica (14ª ed.). Elsevier.
4. 04Khan Academy. La sinapsis y el sistema nervioso. https://es.khanacademy.org