Neuronas de Purkinje: sus funciones y características
Se estima que, en el momento de nuestro nacimiento, poseemos aproximadamente unos 80 millones de neuronas o células cerebrales. Gracias a la actividad de estas, nuestro sistema nervioso en capaz de funcionar a plena potencia.
Uno de los tipos de neuronas que habitan nuestro cerebro son las neuronas o células de Purkinje. A lo largo de este artículo explicaremos en qué consisten estas neuronas, cómo funcionan y para qué sirven, así como las patologías asociadas a estas.
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¿Qué son las neuronas de Purkinje?
Las células o neuronas de Purkinje reciben su nombre del anatomista, fisiólogo y botánico de origen checo Jan Evangelista Purkyne, descubridor de estos elementos. Estas células de gran tamaño se encuentran en todos los animales invertebrados, son un tipo de neurona GABAérgica y constituyen las unidades funcionales del cerebelo.
Tras su descubrimiento, han sido muchos los investigadores que han intentado descifrar los enigmas de esta neurona. Los archiconocidos científicos Camillo Golgi y Santiago Ramón y Cajal, dedicaron años de su vida a estudiar estas células. Gracias a estas investigaciones, actualmente tenemos conocimientos prácticamente absolutos sobre la anatomía y estructura de las neurona de Purkinje, así como de los pormenores y las funciones específicas de estas.
Aunque se encuentren principalmente en la corteza cerebelosa, formando la capa de Purkinje entre la capa molecular y la capa granulosa, también pueden encontrarse en el miocardio, es decir, en la parte muscular del corazón.
Las conexiones de las células de Purkinje
Solamente en el cerebelo se encuentran aproximadamente unos 30 millones de neuronas de este tipo, estando cada una de ellas unida a alrededor de un millón de terminaciones nerviosas de otro tipo de células diferentes. Estas células a las que se encuentran unidas las neuronas de Purkinje se clasifican en dos tipos:
Células musgosas
Provienen del tronco encefálico y de la médula espinal. Conforme se encuentran más cerca de las neuronas de Purkinje se van ramificando en fibras que se sitúan paralelamente.
Células trepadoras
Ascienden desde la médula oblongada y el tronco encefálico. Sin embargo, este tipo de células trepadoras solamente se unen a una sola neurona de Purkinje.
¿Cuál es la estructura de estas células nerviosas?
Como se comenta anteriormente, las neuronas de Purkinje son unas de las células de mayor tamaño que se encuentran en nuestro cerebro. Su eje dendrítico es sumamente complejo y se distingue por presentar un gran número de espinas dendríticas enmarañadas.
Estas células están colocadas unas frente a otras, como si fueran las fichas de un dominó, formando capas entre las cuales transitan las fibras paralelas que provienen de las capas más profundas.
A través de las sinapsis, las fibras paralelas transmiten impulsos excitatorios de potencial débil a las espinas dendríticas de las neuronas de Purkinje. Sin embargo, los impulsos de aquellas fibras ascendentes que provienen del núcleo olivar inferior de la médula emiten impulsos excitatorios de gran intensidad. Además, estas fibras paralelas circulan en ángulo recto a través del eje dendrítico de la célula de Purkinje. Estas fibras, que pueden llegar a contarse por cientos de miles, forman sinapsis con una sola neurona de este tipo.
Finalmente, las neuronas de Purkinje transmiten proyecciones de fibras inhibitorias a los núcleos cerebelosos profundos, constituyéndose como la única vía de escape de la corteza cerebelosa con efectos en la coordinación motora.
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¿Qué funciones tienen?
Las neuronas de Purkinje ejercen sus efectos mediante la utilización de actividad electrofisiológica. Este tipo de actividad puede darse de dos maneras diferentes, dependiendo de si las espigas de la neurona son simples o complejas.
1. Actividad en espigas simples
La tasa de actividad electrofisiológica de las espigas simples oscila entre los 17 y los 150 Hz. Esta actividad puede aparecer de manera espontánea o en los momentos en los que las neuronas de Purkinje son activadas por las fibras paralelas.
2. Actividad en espigas complejas
En el caso de las espigas complejas la intensidad se ralentiza considerablemente, oscilando entre 1 y 3 hz de potencia.
Las espigas complejas se distinguen por poseer una larga espiga inicial de alta amplitud, la cual sigue en un disparo de alta frecuencia pero con una amplitud menor. Estas ráfagas de actividad eléctrica se originan por la activación de las fibras trepadoras, nombradas anteriormente.
Lo que se sabe sobre ellas mediante investigaciones
El sodio y el calcio juegan un papel fundamental en la actividad electrofisiológica de las neuronas de Purkinje y, por tanto, en la correcta función del cerebelo. Además, en los últimos años se ha revelado que la estimulación de las fibras trepadoras desencadena una alteración en la actividad de la célula, pasando de un estado de reposo a uno activo y al contrario) como si fuera una especie de botón o pulsador.
No obstante, los resultados de estas investigaciones han sido ampliamente debatidos. El motivo es que los datos obtenidos en otros estudios apuntan hacia la idea de que estas alteraciones en la actividad solamente se dan cuando la persona o animal se encuentran anestesiados; mientras que si estos están despiertos, las neuronas de Purkinje funcionan siempre en un estado de actividad completo.
Por último, los resultados extraídos a partir de recientes investigaciones insinúan que las neuronas de Purkinje tienen la capacidad de descargar sustancias endocanabinoides que pueden mermar el potencial de las sinapsis, tanto excitatorias como inhibitorias.
Patologías y enfermedades asociadas
Dado que las neuronas de Purkinje se encuentran tanto en animales como en humanos, existen una gran variedad de factores que pueden originar anomalías específicas y concretas para cada especie.
En el caso de las personas, existen un gran número de causas que pueden ocasionar el deterioro o lesión de las neuronas de Purkinje. Las alteraciones genéticas, las enfermedades autoinmunes o neurodegenerativas y elementos tóxicos presentes en ciertas sustancias como el litio, pueden ocasionar graves daños en este tipo de células.
Además, en la enfermedad de Alzheimer, se ha descrito una mengua de las ramas dendríticas de estas neuronas.
Por otra parte, en el mundo animal existe una extraña afección que causa la atrofia y mal funcionamiento de estas neuronas tiempo después del nacimiento. Esta enfermedad conocida como abiotrofia cerebelosa se distingue por presentar un gran número de síntomas de entre los cuales se encuentran:
- Hiperactividad.
- Falta de reflejos.
- Falta de habilidad para percibir el espacio y las distancias.
- Ataxia.
- Estremecimiento.
En el caso de la hipoplasia cerebelosa, las neuronas de Purkinje no se han terminado de desarrollar o mueren cuando el pequeño todavía se encuentra en el útero materno.