Fronteras para las mentes jóvenes

¿Has notado alguna vez que cuando tocas un objeto afilado o caliente, retiras la mano rápidamente sin siquiera pensar en la acción? Esta reacción de retirar la mano muy rápidamente es una respuesta natural dentro de su cuerpo, diseñada para protegerle . Esta respuesta rápida se llama reflejo, y los reflejos se producen sin pensar o planificar conscientemente, lo que significa que el cerebro no participa en ellos. Esto es muy diferente a la mayoría de los comportamientos que haces a diario, como jugar al Lego, peinarte, cortar la comida o chocar el puño, que implican el uso del cerebro. La principal diferencia es que los reflejos simplemente suceden, se producen muy rápidamente y sin la intervención del cerebro. De hecho, ¡muchos reflejos son incluso más rápidos que un parpadeo!

Construidos para la protección

Aunque los reflejos son súper rápidos y simplemente ocurren sin que pienses en ellos, esto no significa que sean malos. Los reflejos te protegen y te permiten moverte sin pensar en cada una de las acciones y respuestas que tu cuerpo necesita hacer. Es importante que los reflejos se produzcan sin necesidad de pensar en ellos porque hay cosas que le ocurren a tu cuerpo y fuerzas que actúan en él cuando te mueves y a las que hay que responder muy rápidamente. Los reflejos permiten que tu cuerpo reaccione de forma que te ayude a estar seguro, a mantenerte erguido y a estar activo.

Imagina un día típico. Puede que estés pensando en practicar tu deporte o instrumento musical, en ir andando al colegio o en preparar un bocadillo. En todas estas acciones, estás pensando, pero al mismo tiempo, también hay reflejos de los que no eres consciente que ocurren dentro de tu cuerpo. Estos reflejos están incorporados de forma natural en el cuerpo, y existen desde el nacimiento y cambian a medida que crecemos. Los reflejos son una especie de elementos de seguridad para la supervivencia que nos permiten movernos en respuesta a algo en el entorno. Los reflejos pueden actuar para protegerte de muchas maneras, como retirar la mano de un objeto caliente o afilado, o agacharse cuando se produce un sonido fuerte y repentino. Estos actos rápidos son respuestas reflejas. El hecho de que estas respuestas sean automáticas demuestra que los reflejos se producen a un ritmo demasiado rápido para que el cerebro participe en la respuesta. Las acciones que se producen sin la participación del cerebro se denominan acciones involuntarias, mientras que las acciones planificadas por el cerebro, como lanzar una pelota o rasgar una guitarra, se llaman acciones voluntarias. Después de que se haya producido el acto reflejo, el cerebro sí que se hace consciente y le dice lo que ha pasado. En este momento, el cerebro puede incluso añadir algo a la acción. Por ejemplo, puede que te hayas agachado como respuesta involuntaria a un ruido muy fuerte, pero cuando el cerebro se involucra te enteras de por qué te has agachado y el cerebro envía la acción voluntaria para responder, quizás para volver a levantarte.

El potencial de acción

Para que los reflejos funcionen, los mensajes tienen que moverse por el cuerpo. Estos mensajes son potenciales de acción, y viajan a lo largo de las neuronas y envían mensajes, en los que intervienen partes especiales de las neuronas. La neurona tiene tres partes diferentes que permiten que las señales sean percibidas, viajen y se muevan hacia otra neurona o músculo. Estas tres partes se denominan dendritas, axón y terminación nerviosa (Figura 1). Las dendritas reciben información del sensor o de otras neuronas. A continuación, esta información se traslada al axón, que viaja hasta la médula espinal o desde ella. El potencial de acción viaja desde las terminaciones nerviosas de un extremo de la neurona hasta la siguiente. Muchos reflejos se inician en el músculo o la piel y llegan a la médula espinal. Cuando el potencial de acción llega a la terminación nerviosa, la señal se transfiere a otra neurona, como una interneurona o una neurona motora. A continuación, el potencial de acción viaja fuera de la médula espinal hasta un músculo. No importa si la neurona es una neurona sensorial, una interneurona o una neurona motora: el potencial de acción viaja desde las dendritas hasta el axón y las terminaciones nerviosas. Pero las neuronas no se tocan entre sí en la médula espinal y no se tocan en el músculo. Hay pequeños espacios llamados sinapsis que el potencial de acción debe saltar.

Partes de un reflejo que funcionan

Los médicos realizarán una prueba para asegurarse de que los reflejos funcionan correctamente porque los reflejos pueden cambiar si estás enfermo y a medida que creces. Imagina que estás sentado en la mesa de exploración y el médico te da un golpe justo debajo de la rodilla con un martillo de goma. Justo después del golpecito, tu pie sale disparado y ni siquiera lo has intentado. Con suerte, el médico se apartó del camino. La respuesta al golpe del martillo de goma se denomina reflejo rotuliano, pero los científicos y los médicos lo llaman reflejo monosináptico, el reflejo más sencillo que se produce en el interior del cuerpo. Tal vez se pregunte por qué se llama monosináptico porque el reflejo rotuliano es más fácil de recordar y deletrear. Monosináptico es una palabra importante porque describe cómo funciona el reflejo. Cuando se divide en dos partes, la palabra es más fácil de recordar. «Mono» significa uno. «Sinapsis» sólo significa un espacio entre dos neuronas donde se transfiere el mensaje entre ellas. Esto significa que, en el reflejo rotuliano, sólo hay un punto en el que el mensaje se transfiere entre las neuronas, por lo que es monosináptico. Este reflejo monosináptico se llama simple porque funciona a través de sólo cuatro partes separadas, mientras que la mayoría de los reflejos funcionan a través de cinco partes. Las cinco partes de la mayoría de los reflejos son:

• Un sensor, que es un receptor que percibe o detecta un cambio.

• Una neurona sensorial (célula nerviosa) que lleva el mensaje del sensor a la médula espinal.

• Una interneurona, que es una neurona intermedia, como una estación de relevo entre neuronas.

• Una neurona motora que lleva el mensaje de la médula espinal al músculo.

• Una fibra muscular que se contrae.

El reflejo monosináptico de sacudida de rodilla se salta la interneurona, por lo que implica al sensor, la neurona sensorial, la neurona motora y la fibra muscular (Figura 2). En un reflejo monosináptico, el mensaje viaja de la neurona sensorial a la motora con una sola sinapsis. Si se piensa en una carrera de relevos con un bastón, esto es similar al funcionamiento de un reflejo. El corredor con el bastón es el potencial de acción, y es llevado por la neurona, que es parte de la pista. Cuando el corredor y el bastón llegan a una zona específica de la pista, el bastón se transfiere al siguiente corredor para que se mueva por la pista. Un reflejo es como una carrera de relevos, pero en un reflejo, es el potencial de acción el que se mueve entre las neuronas en lugar de un bastón y un corredor a lo largo de partes de la pista (Figura 3).





En el ejemplo anterior de un reflejo monosináptico, no se utiliza la interneurona. Es fácil añadir una interneurona; basta con añadir otro corredor y un bastón, pero este corredor recorre una distancia muy corta. En nuestro cuerpo, las interneuronas están en la médula espinal. Así, cuando una interneurona participa en un reflejo, hay más de una sinapsis, y estos reflejos se llaman entonces reflejos complejos.

No todos los reflejos son simples

Hay muchos reflejos diferentes en el cuerpo. Algunos de ellos son complicados e implican múltiples interneuronas y muchas sinapsis. Cuando hay muchas sinapsis, el reflejo se llama polisináptico («poli» significa muchos). Estos reflejos, al igual que el reflejo monosináptico simple, existen en los seres vivos, especialmente en los humanos, para mantenernos a salvo. A veces los reflejos crean más de una acción. Imagina que quitas el pie de algo afilado, como una pieza de Lego que se ha quedado en el suelo. Si retiras el pie del Lego porque te duele, pero no colocas el otro pie en el suelo, te caerás y eso te dolerá aún más. Por lo tanto, el reflejo de retirada para retirar el pie funciona con un reflejo en el otro lado del cuerpo que te dice que bajes el otro pie. Ese reflejo se llama reflejo extensor cruzado. Todas estas acciones se llevan a cabo sin pensar ni planificar, pero el cerebro ayuda a evaluar la situación a posteriori. Puede pensar: «¡Me ha dolido! ¿Quién ha dejado el Lego ahí?»

¿Qué hace el cerebro?

¿Se ha dado cuenta de que el cerebro no estaba en la lista de cinco partes que componen un reflejo? Pues bien, los reflejos son funciones del sistema nervioso, que coordina nuestras acciones. El sistema nervioso es la red de neuronas que transmite los potenciales de acción. El sensor y las neuronas están fuera de la médula espinal, en lo que se denomina sistema nervioso periférico (SNP). La otra parte del sistema se llama sistema nervioso central (SNC), y está formado por el cerebro y la médula espinal. El SNC se utiliza para pensar, planificar y aprender. El SNC interactúa con el SNP, incluidos los reflejos. ¿Recuerdas los ejemplos anteriores cuando te agachaste en respuesta a un ruido fuerte o levantaste el pie después de pisar el Lego? En esos ejemplos, el SNC es el que te ayudó a entender qué era el ruido o por qué te moviste automáticamente. No creó el movimiento inicial, pero el SNC le permitió entender por qué se agachó o por qué pisó un Lego. El SNC también planifica los movimientos voluntarios que vienen después del reflejo involuntario inicial. Tal vez te agaches y recojas el Lego, eso es un movimiento voluntario.

Resumen

¿Recuerdas el ejemplo del médico que te da un golpecito en la rodilla? Eso es una prueba para ver cómo está preparado tu cuerpo para reaccionar. Hay muchos tipos diferentes de reflejos que protegen tu cuerpo. El médico que te da un golpecito en el tendón es una prueba del reflejo monosináptico simple, que consiste en un sensor, una neurona sensorial, una neurona motora y un músculo. Una vez que la neurona sensorial se activa, un potencial de acción viaja a lo largo de la neurona sensorial hasta la médula espinal. A continuación, el potencial de acción se desplaza por la sinapsis hasta una neurona motora y sale de la médula espinal. Las respuestas reflejas más avanzadas utilizan una interneurona, y se denominan reflejos polisinápticos. Los reflejos no implican al principio al SNC, pero después de que el reflejo se haya producido en el cuerpo para mantenerlo a salvo, el cerebro ayuda a entender lo que ha ocurrido. Aunque no pensamos en los reflejos, son partes importantes de nuestro sistema nervioso.

Glosario

Reflejos: Una reacción inconsciente (sin implicar al cerebro) del cuerpo ante un estímulo.

Potencial de acción: Señal que se transmite de una neurona a otra.

Neurona: Célula excitable.

Neurona motora: Neurona que va de la médula espinal al músculo.

Neurona sensorial: Una neurona que va de los receptores a la médula espinal.

Reflejo monosináptico: Un reflejo que sólo contiene un espacio para que viaje un potencial de acción entre una neurona sensorial y una motora.

Receptor: Una parte de la piel o del músculo que percibe un estímulo.

Reflejo polisináptico: Un reflejo complejo que contiene muchas conexiones entre neuronas.

Declaración de conflicto de intereses

Los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de cualquier relación comercial o financiera que pudiera interpretarse como un potencial conflicto de intereses.

Agradecimientos

Los autores agradecen y reconocen sinceramente a Miss. Jenna Cooper, estudiante de la Escuela Secundaria de Vernon, por sus contribuciones de trabajo artístico. Los autores agradecen al Sr. Jakob Jones, alumno de la escuela primaria École Beairsto, y a la Sra. Heather Jakobi, vicedirectora de la escuela secundaria Arthur Voaden, por sus comentarios sobre un borrador anterior.