How do nerves work? - Elliot Krane

¿Cómo funciona el sistema nervioso? - Elliot Krane

Traductor: Silvia Zeigerman Revisor: Sebastian Betti

How do nerves work?

¿Cómo funciona el sistema nervioso?

Are nerves simply the wires in the body

¿Son los nervios simplemente los cables que conducen electricidad

that conduct electricity, like the wires in the walls of your home

a través del cuerpo, como los cables en la pared de tu casa

or in your computer?

o los de tu computadora?

This is an analogy often made,

A menudo se hace esta analogía,

but the reality is that nerves have a much more complex job in the body.

pero lo cierto es que los nervios tienen una función mucho más compleja en el cuerpo humano.

They are not just the wires, but the cells that are the sensors,

No sólo son los cables, sino también las células sensoras

detectors of the external and internal world,

que detectan el mundo interno y el externo,

the transducers that convert information to electrical impulses,

los transductores que convierten información en impulsos eléctricos,

the wires that transmit these impulses,

los cables que transmiten estos impulsos,

the transistors that gate the information

los transistores que confinan la información

and turn up or down the volume-

y suben o bajan el volumen,

and finally, the activators that take that information

y, finalmente, los activadores que toman esa información

and cause it to have an effect on other organs.

y causan un cierto efecto en otros órganos.

Consider this. Your mother gently strokes your forearm

Considera esto. Si tu madre te acaricia gentilmente el antebrazo,

and you react with pleasure.

reaccionas con placer.

Or a spider crawls on your forearm and you startle and slap it off.

O, si una araña se arrastra por tu antebrazo, te sobresaltas y te la sacas de encima con un golpe.

Or you brush your forearm against a hot rack while removing a cake from the oven

O, si rozas tu antebrazo con una rejilla caliente mientras retiras un pastel del horno

and you immediately recoil.

retrocedes de inmediato.

Light touch produced pleasure, fear, or pain.

Un toque suave ha producido placer, miedo o dolor.

How can one kind of cell have so many functions?

¿Cómo es posible que un solo tipo de célula tenga tantas funciones?

Nerves are in fact bundles of cells called neurons

Los nervios son en realidad grupos de células llamadas neuronas,

and each of these neurons is highly specialized to carry nerve impulses,

y cada una de esas neuronas está altamente especializada en transportar impulsos nerviosos,

their form of electricity,

su tipo de electricidad,

in response to only one kind of stimulus, and in only one direction.

en respuesta a una sola clase de estímulos, y en una sola dirección.

The nerve impulse starts with a receptor,

El impulso nervioso empieza con un receptor,

a specialized part of each nerve,

una parte especializada de cada nervio,

where the electrical impulse begins.

donde se origina el impulso eléctrico.

One nerve's receptor might be a thermal receptor,

Un receptor nervioso puede ser un receptor térmico,

designed only to respond to a rapid increase in temperature.

cuya función es únicamente responder a un rápido incremento en la temperatura.

Another receptor type is attached to the hairs of the forearm,

Otro tipo de receptor está conectado con los vellos del antebrazo,

detecting movement of those hairs, such as when a spider crawls on your skin.

y detecta el movimiento de esos vellos, tal como cuando una araña se arrastra por tu piel.

Yet another kind of neuron is low-threshold mechanoreceptor,

Y otro tipo de neurona es el mecanorreceptor de bajo umbral,

activated by light touch.

que se activa con un toque suave.

Each of these neurons then carry their specific information:

Cada una de estas neuronas transporta información específica:

pain, warning, pleasure.

dolor, precaución, placer.

And that information is projected to specific areas of the brain

Esa información se proyecta a áreas específicas del cerebro

and that is the electrical impulse.

y se llama impulso eléctrico.

The inside of a nerve is a fluid that is very rich in the ion potassium.

La parte interna de un nervio es un fluido muy rico en iones de potasio.

It is 20 times higher than in the fluid outside the nerve

Allí la concentración de potasio es 20 veces más alta que en el fluido externo del nervio,

while that outside fluid has 10 times more sodium than the inside of a nerve.

mientras que el fluido externo tiene 10 veces más sodio que el interior de un nervio.

This imbalance between sodium outside and potassium inside the cell

Este desequilibrio entre el sodio fuera y el potasio dentro de la célula

results in the inside of the nerve having a negative electrical charge

tiene como resultado que el interior del nervio tenga una carga eléctrica negativa

relative to the outside of the nerve,

con respecto al exterior del nervio,

about equal to -70 or -80 millivolts.

de aproximadamente -70 o -80 milivoltios.

This is called the nerve's resting potential.

Esto se denomina potencial de reposo del nervio.

But in response to that stimulus the nerve is designed to detect,

Pero en respuesta a ese estímulo que el nervio puede detectar,

pores in the cell wall near the receptor of the cell open.

se abren poros en la pared de la célula cerca del receptor de la misma.

These pores are specialized protein channels

Estos poros son canales proteínicos especializados,

that are designed to let sodium rush into the nerve.

diseñados para hacer que el sodio se precipite hacia el nervio.

The sodium ions rush down their concentration gradient,

Los iones de sodio aumentan su gradiente de concentración,

and when they do, the inside of the nerve becomes more positively charged-

y, cuando lo hacen, la carga del interior del nervio se transforma en positiva...

about +40 millivolts.

unos +40 milivoltios.

While this happens, initially in the nerve right around the receptor,

Cuando esto ocurre, inicialmente en el nervio alrededor del receptor,

if the change in the nerve's electrical charge is great enough,

si el cambio en la carga eléctrica del nervio es lo suficientemente grande,

if it reaches what is called threshold,

si llega a lo que se llama umbral,

the nearby sodium ion channels open, and then the ones nearby those,

los canales de iones de sodio cercanos se abren, y luego se abren los que se encuentran cercanos a estos,

and so on, and so forth,

y así, sucesivamente;

so that the positivity spreads along the nerve's membrane

entonces la positividad se expande a lo largo de la membrana nerviosa

to the nerve's cell body

hasta el cuerpo de células del nervio,

and then along the nerve's long, thread-like extension, the axon.

y luego a lo largo de la extensión del nervio, que tiene forma similar a la de un hilo y se llama axón.

Meanwhile, potassium ion channels open,

Mientras tanto, los canales de iones de potasio se abren,

potassium rushes out of the nerve,

el potasio se precipita fuera del nervio,

and the membrane voltage returns to normal.

y el voltaje de la membrana regresa a la normalidad.

Actually, overshooting it a bit.

En realidad, se pasa un poco de largo.

And during this overshoot,

Y, durante este evento,

the nerve is resistant to further depolarization-it is refractory,

el nervio es resistente a una mayor despolarización, es refractario,

which prevents the nerve electrical impulse from traveling backwards.

lo que impide que el impulso eléctrico nervioso se desplace hacia atrás.

Then, ion pumps pump the sodium back back out of the nerve,

Entonces, las bombas de iones bombean el sodio hacia afuera del nervio,

and the potassium back into the nerve,

y el potasio hacia adentro del nervio,

restoring the nerve to its normal resting state.

regresando el nervio a su estado de reposo normal.

The end of the nerve, the end of the axon,

El extremo del nervio, el extremo del axón,

communicates with the nerve's target.

se comunica con el blanco del nervio.

This target will be other nerves in a specialized area of the spinal cord,

Este blanco serán otros nervios en un área especializada de la médula espinal

to be processed and then transmitted up to the brain.

que serán procesados y luego transmitidos al cerebro.

Or the nerve's target may be another organ, such as a muscle.

O la diana del nervio puede ser otro órgano, como un músculo.

When the electrical impulse reaches the end of the nerve,

Cuando el impulso eléctrico alcanza el extremo del nervio,

small vesicles, or packets, containing chemical neurotransmitters,

pequeñas vesículas, o paquetes, que contienen neurotransmisores químicos,

are released by the nerve and rapidly interact with the nerve's target.

son liberados por el nervio e interactúan rápidamente con el blanco del nervio.

This process is called synaptic transmission,

Este proceso se llama transmisión sináptica,

because the connection between the nerve and the next object in the chain

porque la conexión entre el nervio y el siguiente elemento de la cadena

is called a synapse. And it is here, in this synapse,

se llama sinapsis. Y es aquí, en esta sinapsis,

that the neuron's electrical information can be modulated,

que la información eléctrica de la neurona puede ser modulada,

amplified,

amplificada,

blocked altogether

totalmente bloqueada

or translated to another informational process.