El sistema nervioso

45 min · DBA 4

Lo que vas a aprender

Nombrar las partes de una neurona y decir en qué sentido viaja el impulso nervioso.
Diferenciar el sistema nervioso central del periférico, con sus órganos principales.
Describir el camino de un acto reflejo y explicar por qué no pasa por la decisión consciente.
Interpretar un experimento de tiempo de reacción y explicar por qué una respuesta voluntaria tarda más que un reflejo.

Para qué

¿Para qué sirve esto?

Un compañero sostiene una regla colgando entre tus dedos y la suelta sin avisar. Tú la atrapas, pero no en el mismo punto donde estaba: alcanza a caer un poco. En ese instante tus ojos vieron la regla moverse, la información llegó al encéfalo, el encéfalo decidió cerrar la mano y la orden llegó a los músculos de los dedos. ¡Todo eso en menos tiempo del que se tarda en decir «ya»!

Ahora piensa en lo que pasa si tocas sin querer una olla caliente: quitas la mano antes de pensarlo, y el dolor lo sientes después. Las dos respuestas son trabajo del sistema nervioso, pero siguen caminos distintos. En esta lección vas a conocer esos caminos y a medir uno de ellos con el experimento de la regla.

Antes de empezar recuerda qué es la homeostasis y cómo se calculan un promedio y un porcentaje.

Explicación

La neurona: la célula que lleva mensajes

El sistema nervioso está formado por miles de millones de células especializadas en llevar mensajes: las neuronas. Una neurona tiene tres partes principales:

Las dendritas: ramificaciones cortas que reciben los mensajes de otras neuronas o de los receptores de los sentidos.
El cuerpo celular: la parte más ancha, donde está el núcleo.
El axón: una prolongación larga que conduce el mensaje hacia otras células. Muchos axones están envueltos en una capa de mielina, que hace que el mensaje viaje más rápido. Al final, el axón se ramifica en las terminales del axón.

El mensaje que recorre la neurona es el impulso nervioso, una señal eléctrica. Viaja siempre en el mismo sentido: entra por las dendritas, pasa por el cuerpo celular y sale por el axón hasta sus terminales.

La sinapsis: de una neurona a otra

Las neuronas no se tocan. Entre las terminales del axón de una neurona y la célula siguiente queda un espacio diminuto. Ese punto de comunicación es la sinapsis. Cuando el impulso eléctrico llega al final del axón, la neurona suelta unas sustancias químicas, los neurotransmisores, que cruzan el espacio y activan a la célula siguiente. Así el mensaje pasa de neurona en neurona, o de una neurona a un músculo o a una glándula.

Tres trabajos, tres clases de neuronas

Las neuronas sensitivas llevan la información desde los receptores (la piel, los ojos, los oídos) hasta el sistema nervioso central.
Las neuronas de asociación están dentro del sistema nervioso central y conectan unas neuronas con otras: ahí se procesa la información.
Las neuronas motoras llevan las órdenes desde el sistema nervioso central hasta los músculos y las glándulas, que son los efectores.

Central y periférico

El sistema nervioso central recibe la información, la procesa y da las órdenes. Está protegido por huesos y lo forman:

El encéfalo, dentro del cráneo. Incluye el cerebro, donde están el pensamiento, la memoria, las decisiones y la interpretación de lo que perciben los sentidos; el cerebelo, que coordina los movimientos y el equilibrio, y el tronco encefálico, que controla funciones automáticas como la respiración y el latido del corazón.
La médula espinal, dentro de la columna vertebral. Es la gran vía por la que suben y bajan los mensajes entre el encéfalo y el cuerpo, y también el centro de muchos reflejos.

El sistema nervioso periférico son los nervios: haces de axones que salen del encéfalo y de la médula y llegan a todo el cuerpo. Una parte controla los movimientos que tú decides, como escribir o patear un balón. Otra parte, el sistema nervioso autónomo, controla sin que lo pienses el corazón, la digestión y las glándulas. Gracias a él el sistema nervioso participa en la homeostasis: por ejemplo, ajusta la presión de la sangre, ordena sudar y ensancha o estrecha los vasos de la piel. Tiritar también es involuntario: el hipotálamo lo dispara sin que lo decidas, pero lo hacen los músculos del esqueleto, y la orden les llega por las neuronas motoras de siempre, no por el autónomo.

Experimento de la regla (datos inventados): distancia que cayó la regla antes de que Sara la atrapara con su mano dominante, en cinco intentos. Cuantos menos centímetros, más rápida la reacción. La línea punteada marca la media, 14 cm.

Ejemplo resuelto

El experimento de la regla

Un compañero sostiene una regla y la suelta sin avisar; Sara la atrapa, primero con la mano dominante y después con la otra. Con la mano dominante, la regla alcanza a caer menos. ¿Qué camino sigue el mensaje, y qué quiere decir que la regla caiga menos?

Ver la solución paso a paso

El estímulo es ver la regla caer: los ojos son el receptor, y neuronas sensitivas llevan el impulso hasta el encéfalo.
El encéfalo procesa lo que vio y decide cerrar la mano. Neuronas motoras llevan la orden hasta los músculos de la mano, el efector.
Mientras el mensaje hace ese camino, la regla sigue cayendo. Si cae menos, es que el camino se recorrió en menos tiempo: Sara reaccionó más rápido.
Con las dos manos el camino es el mismo; la práctica que tiene la mano dominante hace que la orden salga mejor coordinada.

Respuesta: El mensaje va de los ojos al encéfalo y del encéfalo a los músculos de la mano. Que la regla caiga menos quiere decir que Sara reaccionó más rápido con la mano dominante.

El acto reflejo

Atrapar la regla es una respuesta voluntaria: el mensaje tiene que llegar al cerebro, que decide actuar. Un acto reflejo, en cambio, es una respuesta rápida, automática e involuntaria, que no pasa por la decisión consciente. Retirar la mano de la olla caliente, parpadear cuando algo se acerca al ojo o estornudar son reflejos.

El camino que sigue un reflejo se llama arco reflejo. En el reflejo de retirar la mano:

Un receptor de la piel detecta el calor (el estímulo).
Una neurona sensitiva lleva el impulso hasta la médula espinal.
En la médula, una neurona de asociación pasa el mensaje directamente a una neurona motora, sin esperar al cerebro.
La neurona motora lleva la orden al efector, un músculo del brazo.
El músculo se contrae y la mano se retira: esa es la respuesta.

Al mismo tiempo, otras neuronas llevan el aviso hasta el cerebro, que se entera después: por eso primero quitas la mano y luego sientes el dolor. El camino del reflejo es más corto y no espera una decisión, y por eso protege al cuerpo justo a tiempo.

Ejemplo resuelto

Reaccionar con distracciones

Sara repite el experimento con la mano dominante mientras resuelve sumas en voz alta, y la regla cae más que antes. ¿Por qué? ¿Le pasaría lo mismo a un reflejo, como parpadear?

Ver la solución paso a paso

Atrapar la regla es una respuesta voluntaria: necesita que el encéfalo procese lo que ven los ojos y decida.
Con la atención puesta en las sumas, el encéfalo está ocupado en otra tarea y tarda más en dar la orden. Mientras tanto, la regla sigue cayendo.
Un reflejo no espera la decisión del encéfalo: el arco reflejo pasa por la médula espinal y la respuesta sale sola. Por eso casi no se afecta con la distracción.

Respuesta: La regla cae más porque el encéfalo, ocupado en las sumas, tarda más en decidir. Un reflejo casi no cambiaría, porque no pasa por esa decisión.

Cierre

En resumen

La neurona tiene dendritas, que reciben el mensaje, un cuerpo celular con el núcleo y un axón, que lo conduce; el impulso nervioso es eléctrico y viaja en un solo sentido.
En la sinapsis el mensaje pasa de una neurona a otra célula por medio de neurotransmisores.
El sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) procesa la información y da las órdenes; el periférico son los nervios que lo conectan con todo el cuerpo.
El acto reflejo es rápido, automático e involuntario; su arco va del receptor a la médula y de allí al músculo, sin pasar por la decisión consciente.
Una respuesta voluntaria, como atrapar la regla, pasa por el cerebro y tarda más; la práctica la mejora y las distracciones la hacen más lenta.

Vocabulario

Neurona: Célula del sistema nervioso especializada en recibir y transmitir mensajes en forma de impulsos nerviosos.
Impulso nervioso: Señal eléctrica que recorre una neurona, desde las dendritas hasta las terminales del axón.
Sinapsis: Punto de comunicación entre una neurona y otra célula, donde el mensaje pasa por medio de sustancias químicas llamadas neurotransmisores.
Sistema nervioso central: El encéfalo y la médula espinal, que reciben la información, la procesan y dan las órdenes.
Sistema nervioso periférico: Los nervios que conectan el sistema nervioso central con el resto del cuerpo.
Acto reflejo: Respuesta rápida, automática e involuntaria a un estímulo, que no pasa por la decisión consciente.

Guía para el docente

Tiempos

Inicio · 5 min — Haga con un voluntario el experimento de la regla frente al grupo y pregunte qué tuvo que pasar en el cuerpo para atraparla.
Explicación · 20 min — Dibuje una neurona grande con el sentido del impulso marcado con flechas. Explique central y periférico, y el arco reflejo con el ejemplo de la olla. Resuelva los dos ejemplos con los datos de Sara.
Práctica · 15 min — En parejas, que midan cinco intentos con cada mano y calculen sus medias antes de las preguntas. Si hay tiempo, haga la fila de apretones de mano con todo el grupo y tome el tiempo.
Cierre · 5 min — Pida que cada estudiante escriba, con flechas, el camino de una respuesta voluntaria y el de un reflejo, y señale dónde se diferencian.

Preguntas para el salón

¿Por qué la regla cae más cuando se distraen? ¿Qué parte del sistema nervioso está trabajando de más?
Si los reflejos no pasan por el cerebro, ¿cómo es que nos enteramos de que nos quemamos?
En la fila de apretones, ¿qué pasaría con el tiempo si se agregan más estudiantes? ¿Qué tiene que ver con las sinapsis?

Errores típicos

Creer que en un reflejo el cerebro decide muy rápido. Dibuje el arco reflejo y marque que el mensaje da la vuelta en la médula; el aviso al cerebro va por otro camino y llega después.
Pensar que el impulso viaja en cualquier sentido por la neurona. Pida que pongan flechas en la neurona dibujada: de las dendritas al cuerpo y del cuerpo al axón.
Leer que más centímetros en la regla es mejor reacción. Pregunte qué pasa con la regla mientras uno se demora en cerrar la mano: si la regla cae más, la reacción fue más lenta.
Confundir la médula espinal con la columna vertebral. Aclare que la columna es de huesos y protege a la médula, que es de tejido nervioso, igual que el cráneo protege al encéfalo.

Tarea sugerida

Hacer en la casa el experimento de la regla con un familiar, cinco intentos con cada mano, calcular las dos medias y escribir qué mano reacciona más rápido y por qué.