Sinapsis

Qué es la sinapsis

El término procede del griego σύναψις (synapsis), formado a partir de συνάπτω, «juntar» o «enlazar». Designa el punto de contacto en el que una neurona transfiere información a otra célula, sea otra neurona, una fibra muscular o una glándula. La Biblioteca Virtual en Salud de la Organización Panamericana de la Salud la define como una unión especializada en la que la terminal presináptica libera un mensajero químico que atraviesa un espacio estrecho y activa receptores en la membrana de la célula diana.

No todas las sinapsis funcionan así. En las llamadas eléctricas, las dos membranas quedan acopladas mediante canales proteicos que permiten el paso directo de iones, sin neurotransmisor de por medio. Son minoritarias en el sistema nervioso humano adulto, aunque predominan en el corazón y el hígado, y en ciertas regiones cerebrales aportan sincronía a grupos de neuronas que deben activarse al unísono.

Origen del término

La palabra no nació en un laboratorio, sino en la mesa de un filólogo. En 1897, el fisiólogo inglés Charles Scott Sherrington preparaba el capítulo sobre el sistema nervioso para el manual A Textbook of Physiology, de Michael Foster, y necesitaba un nombre para la zona de contacto entre neuronas. Propuso «syndesm», del griego σύνδεσμος. Foster consultó a un amigo de Cambridge, el helenista Arthur Woolgar Verrall, quien sugirió «sinapsis», de συνάπτω. Sherrington adoptó la propuesta y, cuarenta años después, en una carta de 1937 al fisiólogo de Yale John Fulton, todavía recordaba el episodio con detalle.

Llegaba, además, en el momento justo: poco antes, Santiago Ramón y Cajal había demostrado, mediante la tinción de Golgi, que el sistema nervioso no era una red continua sino un conjunto de células independientes separadas por espacios diminutos. Sherrington bautizó esos espacios. Por sus aportaciones a la fisiología de los reflejos y la transmisión sináptica recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1932, compartido con Edgar Douglas Adrian.

Mecanismo de transmisión

La mayoría de las sinapsis químicas siguen una secuencia básica: un potencial de acción llega a la terminal del axón, abre canales de calcio y ese calcio desencadena la fusión de vesículas cargadas de neurotransmisor con la membrana presináptica. El neurotransmisor cruza la hendidura sináptica, de apenas 20 a 30 nanómetros de anchura, y se une a receptores específicos en la membrana postsináptica. El resultado puede ser excitador, si aumenta la probabilidad de que la célula receptora dispare su propio potencial de acción, o inhibidor, si la reduce. Estos pasos, con sus variantes y su regulación molecular, se describen con más detalle en la entrada dedicada a la transmisión sináptica.

Cuando el contacto se establece entre una neurona motora y una fibra muscular esquelética, la lógica se conserva pero recibe un nombre propio: sinapsis neuromuscular. Allí el neurotransmisor es casi siempre la acetilcolina, y la respuesta es mucho más fiable que en el sistema nervioso central, donde una sola sinapsis rara vez basta para generar un potencial de acción en la célula receptora.

Tipos de sinapsis según su localización

Dentro del sistema nervioso central, la sinapsis química adopta distintas formas según qué parte de la neurona postsináptica recibe el contacto. La más frecuente, la sinapsis axodendrítica, se establece entre el axón de una neurona y la dendrita de otra, a menudo sobre pequeñas protuberancias llamadas espinas dendríticas. Cuando el contacto se produce directamente sobre el cuerpo celular se habla de sinapsis axosomática, una disposición que, por su cercanía al origen del axón, ejerce una influencia especialmente fuerte sobre el disparo neuronal. Existe un tercer tipo, la sinapsis axoaxónica, en la que un axón contacta con otro axón para modular no la actividad general de la neurona, sino la cantidad de neurotransmisor que esta libera en una tercera sinapsis.

Con menor frecuencia se describen también contactos dendrodendríticos, entre dos dendritas, y somatosomáticos, entre dos cuerpos celulares. Ninguno de los dos es habitual en el ser humano y su papel funcional está peor caracterizado que el de los tres tipos anteriores.

Magnitud y distribución en el sistema nervioso

El número de sinapsis del cerebro humano adulto se estima en el orden de 10¹⁴, unos cien billones. La cifra es mayor durante la infancia, cuando el cerebro genera muchas más conexiones de las que finalmente conservará, y se reduce después mediante un proceso de poda sináptica que se prolonga hasta bien entrada la adolescencia.

La densidad tampoco es uniforme. Una sola neurona piramidal de la corteza cerebral puede recibir varios miles de contactos sinápticos, repartidos de forma desigual: las sinapsis excitadoras predominan en las dendritas más alejadas del cuerpo celular, mientras que las inhibidoras se concentran cerca del soma y del segmento inicial del axón, el punto exacto donde se genera el potencial de acción de salida.

Preguntas frecuentes

¿Es igual la sinapsis en todo el sistema nervioso?

No. El neurotransmisor, la velocidad de la respuesta y la propia disposición del contacto cambian según la región cerebral y el tipo de neurona implicado.

¿Existe la sinapsis fuera del sistema nervioso?

El término se ha extendido más allá de la neurociencia. En inmunología se habla de sinapsis inmunológica para describir el contacto estable entre un linfocito T y una célula presentadora de antígeno, un concepto descrito en la década de 1990 por analogía directa con la sinapsis neuronal: en ambos casos, dos células se aproximan para intercambiar una señal muy localizada sin llegar a fusionarse.

¿Cuánto tarda un impulso en cruzar una sinapsis?

En torno a medio milisegundo, un intervalo conocido como retraso sináptico. Sherrington lo dedujo mucho antes de que existiera forma de observarlo directamente: al estudiar los reflejos espinales, notó que la respuesta tardaba más de lo que cabría esperar de una simple conducción nerviosa, y atribuyó la diferencia al tiempo que consume el propio contacto sináptico.

¿Pueden formarse sinapsis nuevas en la edad adulta?

Sí. El cerebro adulto conserva la capacidad de crear, reforzar y eliminar sinapsis en respuesta a la experiencia, un fenómeno conocido como plasticidad sináptica. Es, con distintas variantes, el mecanismo celular que se asocia al aprendizaje y a la formación de recuerdos.

Referencias

1. Descriptores en Ciencias de la Salud (DeCS), BIREME, OPS, OMS. Sinapsis
2. MedlinePlus en español, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Conducción nerviosa
3. Real Academia Española. Diccionario de la lengua española: sinapsis
4. Dialnet. Sir Charles Sherrington y la naturaleza de lo mental