La importància de la precisió
Des del punt de vista de la comunicació intercel·lular, quina pot ser la màxima precisió possible? Una resposta intuïtiva pot ser que una cèl·lula enviï un senyal a una altra cèl·lula, i tan sols a una. El contacte directe de dues cèl·lules lliures com els leucòcits ofereix aquesta possibilitat. La senyalització de tu a tu entre un fagòcit que està destruint bacteris i un limfòcit T posseïdor d’una molècula de receptor TCR (T Cell Receptor) capaç de reconèixer algun tros dels pèptids bacterians que presenta el fagòcit, ha de permetre l’optimització de les dues cèl·lules i una resposta defensiva incrementada i eficaç. És així com funciona el sistema immunitari, però les seves cèl·lules, els leucòcits, s’han de trobar per interaccionar face-to-face. Això pot tardar hores mentre circulen entre la sang, la limfa i el teixit connectiu, i travessen els ganglis limfàtics (filtres en la circulació limfàtica) i la melsa (filtre en la circulació sanguínia).
Les prolongacions neuronals permeten una gran aproximació a les cèl·lules diana en les sinapsis (quasi com el contacte físic), i, per tant, una sola neurona pot donar un missatge a una altra neurona o cèl·lula muscular o epitelial única. Per tal que el sistema endocrí pogués fer aquesta funció tan específica, hauria d’haver-hi una cèl·lula que produís una hormona o mediador únic, i que aquest mediador únic, després de circular, trobés una cèl·lula diana amb un receptor de membrana també únic per reconèixer-lo. Això és impossible (bilions de cèl·lules i milers de gens no permeten tanta diversitat organitzada, tot i que tampoc no és necessària). El sistema nerviós, en recórrer llargues distàncies a gran velocitat, pot aportar aquesta precisió quan sigui convenient o necessari per a una bona comunicació que afavoreixi la coordinació dels organismes.
Les motoneurones tornen a ser un bon referent per visualitzar la precisió neural. Una sola motoneurona, situada en qualsevol nivell de la medul·la espinal, envia el seu axó al llarg d’un nervi fins a arribar a un múscul, i, en ramificar-se, cada branca col·lateral final innerva una cèl·lula muscular individual. El nombre de cèl·lules musculars (n) innervades per una sola neurona motora és una unitat motora (1/n). Un múscul molt gran que, en contraure’s, no realitza moviments gaire fins, com els glutis en les natges, té unitats d’1/2000 o més cèl·lules. Solament que es doni l’activació d’una unitat com aquestes tindrà lloc una forta contracció. 2000 cèl·lules musculars contraient-se a la vegada, tot i ser el mínim de contracció d’aquest múscul, provoquen una sacsejada. Per a la funció que fan els glutis, tanmateix, això no importa gaire. En l’extrem contrari, observem els músculs que promouen moviments molt fins com els lumbricals, que mouen els dits de la mà, o els extraoculars, que desplacen els ulls quan mirem al nostre voltant. Pensem en un neurocirurgià empalmant i cosint un petit vas o un petit nervi (els nervis perifèrics es poden regenerar) seccionat. Pensem també en la finor de petits moviments, l’un darrere l’altre, que ha de fer un ull per seguir el vol d’un insecte o per anar resseguint una paraula darrere l’altra en un escrit. En tots aquests músculs, les motoneurones innerven generalment entre 1 i 5 cèl·lules musculars. L’activació d’una sola motoneurona causa una contracció del múscul innervat que produeix moviments de fracció de mil·límetre i, per tant, de molta finor.
Així doncs, les neurones donen distància, velocitat i un alt nivell de precisió quan és necessari. Quant a la velocitat i precisió, el sistema endocrí-vascular queda enrere. Això no desmereix el gran valor comunicatiu i integrador del sistema endocrí, més que suficient en la majoria dels casos. De fet, tots dos sistemes, l’endocrí i el neural, actuen permanentment, tots dos de forma coordinada, per exemple en la regulació de la pressió de la sang. Un sensor neural en la paret de l’artèria caròtida posa en acció el sistema nerviós autònom, les neurones del qual, innervant difusament les cèl·lules musculars de la paret de moltes artèries grans i petites (arterioles), en promouen de forma sistèmica (en alliberar el neurotransmissor noradrenalina) la contracció (per augmentar la pressió dintre d’aquests vasos) o bé, si cal, la relaxació (alliberant acetilcolina) per disminuir la pressió. Paral·lelament, un altre sensor no neural, en aquest cas en la paret d’artèries petites dintre dels ronyons, posa en acció la producció d’una hormona (angiotensina) que, circulant des dels ronyons pertot arreu, col·labora en la regulació de la pressió de la sang incrementant-la quan és necessari. El dibuix inclòs il·lustra una neurona (color groc) fent sinapsis amb neurones seleccionades específicament (també de color groc) entre altres.