sábado, 17 de octubre de 2009

Matriz Atómica Tridimensional Del Pensamiento

Nota: el siguiente artículo forma parte de un trabajo monográfico (no terminado aun por el autor) sobre el "Estudio de la Naturaleza del Pensamiento", artículo que continúa (después de otros más) al de "La Adquisición de Conceptos para el Proceso del Pensamiento".

Tridimensionalmente la matriz atómica que configura o da origen a una o más moléculas se representaría de la siguiente manera:
Molécula 1:

Donde: A (i, j, k) = Átomo en la posición i, j, k de la Molécula 1.

Esta configuración es tridimensional debido a que los átomos tienen una distribución o una configuración espacial y no en el plano tal como se pudo observar en la representación de la matriz atómica.
Similar configuración tiene la Matriz Nano o Puntual del Pensamiento. La unión o interacción de moléculas en la posición i, j, k nos determina un punto tridimensional; la integración de varios puntos nos determina un símbolo o letra que tiene su contraparte material cerebral tridimensional en términos de moléculas, átomos, electrones y partículas elementales. Como la agrupación ordenada, secuencial y lógica de los símbolos o letras determinan a las palabras; similar configuración le corresponden a las palabras y a los conceptos que definen así a una estructura molecular del pensamiento:

Donde: C (i, j, k) = Concepto en la posición i, j, k de la masa cerebral. Llamado también Unidad Conceptual del Pensamiento (entendido como pensamiento bioquímico-conceptual).

Pero dado que el pensamiento cerebral no se construye por una superposición ni matemática ni geométrica de conceptos tal como lo hemos representado en la configuración tridimensional anterior (el pensamiento no es el resultado de una organización estática de la materia); ello está configurado tridimensionalmente en la estructura celular de las neuronas que se interconectan unas con otras mediante SINAPSIS constituyendo así una gran Red Neuronal que define así a la estructura cerebral másica y por ende constituye así la estructura molecular del pensamiento (el pensamiento como resultado de la interacción de la masa molecular, atómica, electrónica y de partículas elementales en constante movimiento).
Por ello los constituyentes citoplasmáticos y del núcleo de la neurona son los responsables internos de la generación del pensamiento. Ese mecanismo es probable que sea del tipo proteico (1) específicamente a cargo del RNA (ácido ribo nucleico) en sus tres formas: RNAt o de transferencia, RNAr o ribosómico y RNAm o mensajero. Considerar que son millones las neuronas que se integran en un todo denominado como “el pensamiento”.
Al respecto Claude A. Villee (1 981) en su séptima edición de su libro “Biología”, menciona que el desciframiento del código genético indujo a algunos investigadores a sostener la teoría de que la memoria podría tener una base en la síntesis de RNA -que los engramas (2) podrían consistir en series específicas de nucleótidos en moléculas de RNA. Ha habido informes de la transferencia de reflejos condicionados específicos en planarias por la administración de extractos de RNA. Estudios realizados por Hyden y otros sugieren que hay cambios en la estructura de RNA en neuronas específicas que participan en clases específicas de aprendizaje- por ejemplo, en las neuronas de los núcleos vestibulares de ratas que han hecho aprendizaje en una tarea que requiere equilibrio.
La vuelta del Salmón al tributario específico en que nació depende principalmente de percepciones olfatorias; el salmón huele cierto aroma distintivo de su río natal, lo recuerda y posteriormente acude a él. En el laboratorio se ha preparado a un salmón con electrodos en sus lóbulos olfatorios para registrar la actividad neuronal, y con un catéter en el orificio nasal. Cuando se perfunde por la nariz del pez agua del río natal del salmón, se descubre una clara ola de impulsos en el lóbulo olfatorio. Cuando se perfunde agua de otros ríos por la nariz, se descubre poca o ninguna actividad eléctrica en los electrodos enterrados en el lóbulo olfatorio. Los experimentadores prepararon un extracto de RNA del lóbulo olfatorio de un salmón que nació en un río A e inyectaron dicho extracto en el lóbulo olfatorio de un salmón que nació en el río B. Al cabo de 48 horas, el lóbulo olfatorio de este salmón mostraba claras manifestaciones de actividad eléctrica, registradas por el electrodo implantado, ¡cuando se perfundió agua del río A en la nariz del salmón! Esto sugiere que cierta clase de memoria fue transferida de un salmón a otro por mediación de extracto de RNA. Ha habido informes similares de la transferencia de adiestramiento de un animal a otro por la inyección de extractos de RNA, pero informes negativos en otros casos. Todavía no hay una base teórica sobre cómo podría codificarse la memoria en RNA, en proteína o en cualquier otra clase de molécula, pero el tema está siendo abordado experimentalmente con considerable vigor.
Menciona además que los cuerpos celulares de las neuronas (3) se agrupan generalmente en masas llamadas ganglios. En el sentido más simple un ganglio es cualquier agregado de cuerpos celulares neurales. Ejemplos de ganglios son los ganglios radicales dorsales de las vértebras, que son simplemente una reunión de cuerpos celulares de neuronas sensoriales, y los ganglios autónomos de vertebrados, que son grupos de cuerpos celulares de neuronas motoras. Más comúnmente, un ganglio es un agregado de cuerpos celulares neurales más interneuronas. Es un lugar en el que las distintas neuronas se unen entre sí y en donde puede producirse mucha integración (4). Los cerebros de los animales son fusiones de muchos ganglios.
Ello nos permite hacer una comparación analógica de los ganglios con los Esquemas Mentales pues estos determinan la matriz macro o matriz conceptual del pensamiento el cual es el resultado, en contraparte, de la interacción de las neuronas constituidas en una red y unidas mediante las sinapsis que son la unión entre el axón de una neurona (célula pre sináptica) y la dendrita de la próxima neurona (5) (célula post sináptica). Muchas sinapsis transmiten excitación en una sola dirección, es decir, de la célula pre sináptica a la post sináptica. Característicamente, la región sináptica del axón pre sináptico está llena de cuerpos pequeños redondeados (vesículas sinápticas) de 10 a 20 nm de diámetro en los vertebrados. Las vesículas contienen substancias químicas específicas que son liberadas cuando el axón es excitado y transmite la excitación a la célula post sináptica.
La transmisión a través de sinapsis es considerablemente más lenta que la transmisión a lo largo del nervio. Los impulsos normalmente sólo pasan en una dirección: los de las neuronas sensoriales pasan de los órganos sensoriales a la médula espinal y al cerebro; los de las neuronas motoras, del cerebro y la médula espinal a los músculos y glándulas. La sinapsis controla esto porque sólo la punta del axón es capaz de secretar la substancia química que estimula la neurona siguiente. Cualquier fibra nerviosa individual puede conducir un impulso en uno u otro sentido; si es estimulada eléctricamente en la parte media, se iniciarán dos impulsos, uno en un sentido y otro en el otro (pueden ser descubiertos por aparatos eléctricos apropiados), pero sólo el que se dirige hacia el axón puede estimular la siguiente neurona en línea. El que se dirige hacia la dendrita se detendrá cuando llegue a la punta.

Funciones neuronales

La idea de que una fibra nerviosa sea simplemente una especie de alambre telefónico citoplasmático ha cambiado rápidamente cuando hemos podido apreciar que las neuronas son células muy dinámicas y metabólicamente muy activas. Estas células, muchas de las cuales son largas, efectúan el transporte intracelular de materiales a grandes distancias por corrientes citoplasmáticas activas y ondulaciones de los axones. Además, las neuronas pueden ser células realmente secretoras, productoras de neurohumores hormonales como vasopresina, oxitocina y los factores de liberación hipotalámicos. La regeneración de extremidades amputadas en las salamandras requiere influencias neuronales específicas, y no se producen si se extirpan los nervios. En el hombre y en otros mamíferos, cuando un axón se ha cortado (6), crece una nueva prolongación citoplasmática saliendo del muñón y avanza con movimiento amiboide y una velocidad de 3 ó 4 nm al día. Esta punta lleva a cabo una pinocitosis y muestra una notable capacidad para descubrir y reconocer su propia conexión. Después que esta punta ha establecido contacto con su porción distal adecuada, la masa del axón se normaliza nuevamente por un proceso sintético complejo, acompañado de cambios morfológicos notables en el cuerpo celular de la neurona.
El cuerpo celular contiene una abundante acumulación de retículo endoplasmático y ribosomas, que ya se vieron con microscopio de luz en el siglo pasado y recibieron el nombre de substancia de Nissl. El aparato de Golgi de las neuronas también es abundante y está bien desarrollado. El citoplasma del axón contiene neurofibrillas puestas longitudinalmente y neurotúbulos que se ocupan del transporte intracelular de moléculas.

Transmisión sináptica

Los sistemas nerviosos de los invertebrados y de los vertebrados están compuestos de células individuales separadas. Esto requiere cierto mecanismo para la transferencia del mensaje neural desde el axón de una neurona a la dendrita de la próxima o bien, a nivel de la unión neuromuscular, al músculo. La unión entre el axón de una neurona y la dendrita de la próxima se llama sinapsis. En algunas sinapsis especializadas la transmisión se logra eléctricamente. La llegada del potencial de acción al final del axón de la neurona pre sináptica establece corrientes eléctricas en el líquido externo de la hendidura sináptica, y estas corrientes, a su vez, estimulan la dendrita de la célula post sináptica para generar un potencial de acción. Por lo tanto, la transmisión y la generación del potencial de acción tienen lugar básicamente de la misma manera en la célula post sináptica que en fibra nerviosa aislada. Las sinapsis eléctricas de este tipo se encuentran en partes del sistema nervioso del cangrejo y de los peces. La transmisión a través de la sinapsis gigante en un ganglio abdominal de la médula del cangrejo se logra por medios eléctricos. El contacto de membrana de esta sinapsis especial es capaz de actuar como rectificador y permite que la corriente pase fácilmente en una dirección del axón de una neurona conectora a la dendrita de una neurona motora, pero no en sentido inverso.
La transmisión química a nivel de la sinapsis incluye dos procesos, de neurosecreción y de quimiorecepción. La llegada de un impulso nervioso a la punta del axón estimula la liberación del neurotransmisor específico desde su lugar de almacenamiento en dicha punta, penetrando en el estrecho espacio sináptico que queda entre las neuronas adyacentes. La substancia transmisora específica se adhiere a los puntos moleculares precisos de la dendrita, y produce modificaciones en las propiedades de la membrana celular, con lo cual puede seguir el impulso. El paso del transmisor químico desde el cilindroeje a la dendrita puede explicarse por simple difusión. Dada la distancia tan corta, la difusión podría ser lo bastante rápida para explicar la velocidad observada en la sinapsis.
Se ha demostrado que la acetilcolina (7) es liberada por los nervios motores en pequeños agregados que contienen 1 000 moléculas. Los iones calcio son esenciales en el mecanismo que pone en libertad la acetilcolina, en tanto los iones magnesio lo inhiben. La substancia transmisora está almacenada dentro de las terminaciones nerviosas, en pequeñas estructuras intracelulares que descargan todo su contenido hacia la superficie. Micrografías electrónicas de la punta de la neurona en la sinapsis han revelado masas de vesículas sinápticas, que serían los lugares de almacenamiento de los neurotransmisores. Así pues, la llegada del impulso nervioso produce la liberación de una o más de tales vesículas hacia el espacio sináptico. Todavía se desconoce cómo un potencial de acción induce la liberación de un grupo de moléculas de acetilcolina de sus vesículas, pero la existencia de ellas ofrece una explicación satisfactoria de la polaridad de la sinapsis (por el hecho de que un impulso nervioso viajará en una dirección pero no en dirección inversa, entre axón y dendrita). La noradrenalina también está concentrada en vesículas sinápticas de fibras adrenérgicas y es liberada cuando llega un potencial de acción. Otras neuronas pueden tener otros transmisores neuroquímicos, como serotonina o dopamina (Villee, 1 981).

NOTAS AL PIE (pie de página):

(1) Diremos entonces que el pensamiento es a nivel de proteínas.
(2) Son el registro más o menos permanente en el sistema nervioso de lo que se ha aprendido que puede ser recordado en ocasiones futuras. Este registro ha sido denominado trazo de memoria o engrama.
(3) Una neurona está constituida por tres partes: axón, cuerpo celular y dendrita. En el cuerpo celular se hallan el núcleo y el citoplasma.
(4) Equivalen a las “matrices tridimensionales moleculares del pensamiento”.
(5) Cuando hay un espacio entre las dos células, raramente excede de 50 nm (nanómetros) de ancho.
(6) Cuando se hacen cortes en los axones dentro de la médula espinal o el cerebro, la regeneración es muy débil o totalmente nula. Solo es válido para las neuronas de los nervios del organismo siempre que el cuerpo celular de la neurona no haya sido lesionado lo cual permite regenerar un nuevo axón.
(7) La acetilcolina, es un estimulador potente que provoca despolarización local de la membrana de la célula muscular lo cual desencadena impulsos propagados en la membrana y provoca la contracción de la fibra muscular.