¿Qué es la retropropagación neural?

La propagación neural posterior es el nombre dado al fenómeno de un impulso que se mueve hacia atrás a través de un circuito neural. Mientras que los potenciales de acción generalmente viajan desde la célula, comenzando específicamente en el punto del cerro del axón, hacia abajo del axón a los botones terminales que forman sinapsis con las células receptoras, un potencial de acción de propagación hacia atrás en realidad se mueve hacia atrás por la difusión de iones entrantes, causando voltaje canales iónicos cerrados para abrir el axón en lugar de bajarlo. Por lo general, la retropropagación neural tiene un corto rango de efectos, pero tiene el potencial de viajar a través de un circuito neural completo.

Se inicia un potencial de acción en una neurona en el cerro del axón, que se encuentra donde el axón se encuentra con el soma de una célula neural. La mayoría de las neuronas tienen un solo axón que puede bifurcarse muchas veces. Esta neurita es el proceso que envía señales desde la célula, mientras que las dendritas, que son las otras neuritas en una neurona, son comúnmente procesos que reciben señales. La retropropagación neural está regulada por canales iónicos en el axón y en el cuerpo celular.

Un axón funciona en su función de conducir potenciales de acción desde el cerro del axón hasta los puntos finales del axón, llamados botones terminales, abriendo canales en la membrana axonal que permiten que los iones cargados positivamente entren en la célula, despolarizándola y causando canales activados por voltaje abrir. Los canales activados por voltaje permiten más iones cargados positivamente en la célula, como el calcio y el potasio. Cuando una célula pierde su potencial de reposo de -70mV y se despolariza debido a las cargas positivas de los iones entrantes, se "dispara" y libera vesículas llenas de neurotransmisores de los botones terminales en el extremo de un axón.

Las funciones de propagación de señales como canales iónicos a lo largo de un axón provocan que se abran otros canales cercanos, pero esta propagación de señales puede moverse en la dirección inversa y, cuando lo hace, se denomina propagación neural. Este proceso ocurre cuando se inicia un potencial de acción en el cerro del axón y, si bien puede avanzar por el axón como de costumbre, también conduce una señal en la dirección opuesta, lo que hace que el cuerpo celular se despolarice, incluidas las sinapsis y los segmentos dendríticos cercanos. Cuando se despolariza un segmento dendrítico, las densidades postsinápticas ubicadas dentro de esa región responden de manera diferente a las señales entrantes de otras neuronas. Algunas posibles consecuencias de la retropropagación neural incluyen fenómenos como la inhibición dendrodendrítica y una modificación del potencial de membrana, que puede cambiar las propiedades de activación celular.

La plasticidad sináptica como la potenciación a largo plazo (LTP) y la depresión a largo plazo (LTD) se asocian con la propagación neural posterior porque una señal de propagación inversa modifica las señales entrantes. Si bien el concepto puede parecer elemental, la noción de cambiar el comportamiento futuro basado en la experiencia pasada es una posible definición de aprendizaje. En cierto modo, por lo tanto, se podría decir que la retropropagación neural permite que las células individuales "aprendan" a nivel molecular. La retropropagación neural se ve a menudo en la neocorteza, el hipocampo y otras regiones cerebrales a menudo asociadas con la memoria, el aprendizaje o un alto grado de plasticidad neural.