Algunes conclusions dels capítols d’aquesta Secció
1. L’evolució de la matèria, particularment en els organismes vius, sembla tenir intrínsecament un component constitutiu d’increment progressiu de complexitat. Representa el canvi gradual d’un estat inicial cap a un altre, normalment més complex o diferent. Elements, molècules i cèl·lules s’associen cercant estabilitat i, l’adquisició de més complexitat, pot afavorir també una millor autonomia i capacitat d’interacció amb l’entorn.
2. Els organismes pluricel·lulars han esdevingut més complexos durant l’evolució filogenètica i han necessitat mecanismes de coordinació de les parts que han de poder comunicar-se amb eficàcia per a mantenir la integritat de l’individu.
3. La diferenciació cel·lular i histològica neuronal amb llargues prolongacions permet comunicar directament cèl·lules i teixits molt distants, salvar grans distàncies, com també ho fa el sistema vascular-circulatori. Neurones i vasos permeten coordinar la complexitat dels organismes en comunicar les seves parts.
4. Tres característiques funcionals aporten valor afegit a la comunicació neuronal: la gran velocitat, la màxima precisió i l’eficàcia.
5. A més de la distància a salvar amb rapidesa, precisió i eficàcia, una cinquena propietat desenvolupada per les neurones és la plasticitat o capacitat d’adaptar-se als requisits funcionals per aprendre i comunicar progressivament millor i a la vegada retenir memòria de les millores i associacions d’informació.
6. Un punt determinant en l’evolució ha estat la senzilla associació de molècules hidròfugues lipídiques per formar interfases, membranes, delimitar cèl·lules individuals i separar compartiments amb medis hidròfils, aquosos amb contingut iònic i molecular de diferent composició per facilitar interaccions específiques.
7. Tanmateix, durant l’evolució s’han produït altres molècules amb capacitat d’inserir-se en les membranes i actuar com a bombes, transportadors i canals iònics. El conjunt de la seva activitat ha permès generar gradients iònics i moleculars transmembrana.
8. Les bombes direccionals han creat i mantingut (gastant l’energia emmagatzemada en molècules energètiques) gradients iònics de concentració, químics com els dels ions sodi, potassi i calci amb la col·laboració de transportadors (alguns directament acoblats al preeminent gradient transmembrana de sodi).
9. Els canals iònics més o menys específics (amb la seva activitat espontània fluctuant a l’atzar entre els estats obert i tancat i deixant passar ions) han permès, primàriament, en aprofitar els gradients químics ja establerts dels ions esmentats, la formació d’un gradient elèctric transmembrana. Aquest gradient es manifesta com una diferència de potencial elèctric entre l’interior i l’exterior de la membrana cel·lular. Diferència de potencial que sol ser d’uns 70 mil·livolts, negatiu en la cara interna de la membrana.
10. Sobre la base del gradient mixt electroquímic establert i secundàriament a la seva existència, diferents canals han evolucionat l’estructura molecular per a poder modificar de forma regulada, no espontània, la probabilitat d’obertura i tancament, i poder generar de forma motivada senyals elèctrics amb el pas dels ions permesos. Aquests canals poden ser operats per missatgers externs (neurotransmissors per exemple), missatgers interns (molècules senyalitzadores o enzims intracel·lulars), per canvis en la tensió mecànica de la membrana (en cèl·lules neurosensorials mecàniques) o bé per la capacitat de detectar càrregues elèctriques properes.
11. Aquests senyals elèctrics motivats aplicats en milers de sinapsis convergents en la superfície receptora dendrítica i somàtica de la majoria de les neurones per la interacció de neurotransmissors i receptors, permet que aquestes cèl·lules rebin milers d’informacions i, en funció de l’activitat de cada sinapsi, ensinistrar-la individualment (facilitar-la, potenciar-la o deprimir-la).
12. Els mecanismes moleculars d’ensinistrament sinàptic, d’adaptació plàstica de les sinapsis són diversos i variats, presinàptics i postsinàptics, de curta i llarga durada, basats en la secreció autocrina i paracrina de moduladors, co-transmissors i neurotrofines. Aquests mecanismes també permeten sincronitzar l’activitat d’algunes sinapsis veïnes (particularment les glutamatèrgiques) i potenciar o deprimir al conjunt veïnal quan els seus components funcionen o actuen simultàniament de forma associada.
13. Els corrents generats en les sinapsis discorren passivament pel citoplasma neuronal i es poden integrar tots els coincidents en el temps en aquest espai (sumar algebraicament càrregues positives i negatives). Aquest fenomen, extraordinàriament poderós, permet obtenir una conclusió única (la de la mateixa neurona individual que rep els senyals) en associar centenars o milers de senyals d’altres neurones convergents.
14. Si la suma de tots els senyals rebuts en les sinapsis és suficient (s’arriba a un límit, un sostre o llindar), augmenta la probabilitat d’obertura del tipus de canals de sodi sensibles a les càrregues elèctriques properes (canals majoritàriament situats en l’inici de l’axó de la neurona receptora) i que en activar-se un al darrere de l’altre aquests canals, seqüencialment, fan possible la comunicació, la conducció molt ràpida a distància del senyal.
15. Quan el senyal arriba a les sinapsis divergents que forma la neurona amb les neurones (o altres cèl·lules, musculars, etc.) diana es poden reproduir complexos fenòmens de transmissió i plasticitat en aquesta etapa del circuit implicat.
16. Tota aquesta variabilitat (i possibilitat d’aprenentatge sinàptic) operant en prop de 1015 connexions capaces de rebre i transmetre informació, en 1011 neurones amb una extraordinària capacitat d’integrar senyals elèctrics i conduir-los amb extraordinària velocitat i precisió donant-los significat, fa pensar en una bona base per construir percepció, memòria i pensament.
17. La gran majoria de les neurones integrades en xarxes exerceixen constantment les funcions de recepció, integració, conducció i transmissió de senyals. De la constant gestió de percepcions i memòria discorrent pel complex entramat histològic neuronal ha de sorgir el pensament.
