Marco Magrini - Cervell - manual de l'usuari

El llenguatge de les neurones és generat per un seguit de molècules diverses, els neurotransmissors, [▸27] que es posen en marxa quan ho ordena la cèl·lula. L’ordre arriba a través dels potencials d’acció, variacions de pocs mil·lisegons en la tensió elèctrica que travessa la cèl·lula, els quals desencadenen l’alliberament dels neurotransmissors (com la dopamina, la serotonina o la noradrenalina) cap a la cèl·lula receptora. Quan una neurona emet un potencial d’acció, “dispara” i envia un missatge a les neurones receptores que les incita al seu torn a disparar o bé les inhibeix al silenci.

A aquest sistema informatiu, ja prou complex, s’hi afegeixen les oscil·lacions neuronals, més conegudes com ones cerebrals. Es tracta d’un ritme regular a diverses freqüències (mesurades en hertzs, cicles per segon), que interessa diverses àrees del cervell segons els graus de vigília —des del son profund fins a l’excitació—, descobert als anys vint del segle passat gràcies a les primeres màquines per a l’encefalografia.

La xarxa neuronal disposa d’un sistema paral·lel de comunicació, la sinapsi elèctrica. Respecte de la química, és molt més ràpida, és digital (el senyal només és sí/no), està mancada d’axons a llarga distància i implica només neurones adjacents, tot sovint amb connexions soma-soma. Interessa només els nuclis, o grups de neurones organitzats en vies neuronalsespecialitzades, com si fossin unes altres tantes orquestres que toquen una partitura diferent. Seguint aquestes vies, les neurones estan connectades per les sinapsis químiques, però també per les elèctriques que coordinen l’activitat de l’orquestra, formada per milions de neurones músics. L’impuls elèctric, continu i sincronitzat, entre aquestes cèl·lules constitueix justament l’ona cerebral.

Ara queda clar que les ones cerebrals, inicialment estudiades per la seva estreta relació amb els mecanismes del son, [▸88] revesteixen un paper clau en la neurotransmissió i en les funcions cognitives i comportamentals. Com a mínim, perquè sincronitzen i donen el temps a cadascuna de les orquestres neuronals. Però potser encara fan més coses. El ritme de les ones cerebrals també podria estar lligat al misteri de la consciència, [▸125] però no n’hi ha proves conclusives.

És la selva més espessa i intricada que vostè hagi vist mai. Milers de milions d’arbres amb centenars de milers de milions de branques i bilions de fulles, tots connectats els uns amb els altres per tal de poder comunicar-se d’un racó a l’altre del bosc. És un bosc encantat. En part per la seva bellesa extraordinària, en part pels màgics resultats que produeix.

Les dendrites de la neurona, els terminals receptors de la cèl·lula nerviosa, recorden tant els arbres que en prenen el nom (en grec, dendron vol dir ‘arbre’). S’estenen en una explosió de branques i brancons que, segons el tipus de neurona, poden semblar un pi, una alzina, un baobab, una sequoia.

Després hi ha les fulles, que en el cas de les dendrites s’anomenen, curiosament, espines. 4Així com les fulles de l’arbre són els terminals receptors de la llum solar que engega la fotosíntesi, les dendrites i les seves espines són els terminals receptors de les informacions que arriben dels terminals transmissors d’altres neurones (no tots els tipus de neurones tenen dendrites amb espines).

I, com a tots els boscos, les ramificacions dels arbres i de les fulles neuronals no s’estan mai quietes. Fins a la darrera dècada no s’ha verificat el paper clau de les dendrites i de les seves espines en la plasticitat cerebral, és a dir, la capacitat del cervell de readaptar contínuament les connexions neuronals segons els inputs que rep. [▸71] L’aprenentatge i la memòria estan determinats per la força o la feblesa dels contactes sinàptics, així com pel creixement i l’adaptació de noves espines i noves dendrites. [▸157, 67]

La plasticitat del cervell no és una propietat abstracta: és el cervell que canvia físicament, amb el creixement de branques i fulles noves i amb la pèrdua de les que s’assequen. Passa a tots els boscos del món, tant si són cerebrals com vegetals.

El centre direccional de la neurona, anomenat soma , és el cos central de la cèl·lula, del qual es deriven les dendrites i l’axó. Genera l’energia necessària, fabrica les parts i les acobla. Externament és una membrana feta de greixos i de cadenes d’aminoàcids que protegeix la neurona de l’ambient extern. A l’interior hi ha una bateria de mecanismes especialitzats, començant pel nucli, que fa funcions tant d’arxiu com de fàbrica: conserva l’ADN, que conté totes les informacions per construir les proteïnes necessàries per a la supervivència, i fabrica l’ARN, amb el qual les sintetitza.

Els mitocondris, com qualsevol altra cèl·lula del cos, fan servir oxigen i glucosa per generar el combustible necessari, anomenat ATP (adenosinatrifosfat), però en quantitats pantagruèliques: no hi ha cap cèl·lula que tingui tanta gana com una neurona. [▸84]

Si, de dendrites receptores, en una neurona n’hi ha moltes, d’axó només n’hi ha un. Cada cèl·lula cerebral posseeix només una autopista per transmetre el senyal a les seves semblants.

Si les dendrites viuen als encontorns del soma cel·lular, en un radi de pocs microns, l’axó es pot estendre en una longitud de desenes de centímetres, que, a aquella escala, és una distància extraordinària.

Si les dendrites tendeixen a afuar-se, com fan les branques dels arbres, l’axó manté constant el seu diàmetre fins que no es divideix en tot de ramificacions transmissores, en connexió sinàptica amb nombroses altres neurones, anomenades terminals axònics.

Però entre els terminals receptors i transmissors de la neurona hi ha una altra diferència significativa: si el senyal químic que arriba a les dendrites pot ser intens o feble, o en qualsevol graduació intermèdia, el senyal elèctric que travessa l’axó hi és o no hi és, està encès o apagat. Des d’aquest punt de vista, es podria dir que les dendrites són enginys analògics, mentre que l’axó és fonamentalment digital.

La missió de l’axó no és tan sols la d’enviar la informació a gran distància, sinó també la d’enviar-la a gran velocitat: en casos extrems pot arribar als 720 quilòmetres per hora, 200 metres per segon. La velocitat depèn del diàmetre de l’axó i, sobretot, del gruix de la beina de mielina que l’aïlla d’interferències externes. Hi ha una relació directa entre la quantitat de mielinadisponible i l’ús intensiu de l’axó. [▸157] Contràriament a les autopistes estatals, que es gasten amb el pas de molts automòbils, les autopistes neuronals es consoliden amb el pas de molts impulsos elèctrics.