La c?lula nerviosa t?pica, tambi?n llamada neurona, tiene partes estructurales y funcionales distintas. Su cuerpo principal, llamado soma, genera un pulso el?ctrico. Esa se?al viaja a trav?s de una extensi?n larga y delgada llamada ax?n. Al igual que un cable el?ctrico dom?stico debe estar cubierto por una funda exterior de aislamiento, la membrana del ax?n funciona como una cubierta protectora para la transmisi?n bioel?ctrica. Una membrana qu?micamente precisa y saludable es necesaria para un cerebro humano y un sistema nervioso completamente funcionales.
Un solo hilo de ax?n microsc?pico en el cuerpo humano puede ser corto, pero tambi?n puede tener 4,9 pies de largo (1,5 metros) o m?s. En el otro extremo terminal de un ax?n, la se?al el?ctrica se descarga. Podr?a liberar la energ?a para excitar a otra neurona, contraer un m?sculo o para cualquier otra funci?n corporal, incluido el razonamiento inteligente. En el caso de pasar la se?al a otra neurona, el cuerpo celular receptor tiene protuberancias peque?as y cortas llamadas dendritas. Desde el ax?n hasta las dendritas, la se?al atraviesa un peque?o espacio entre ellos llamado sinapsis.
Las c?lulas nerviosas tienen solo un ax?n, y su se?al el?ctrica fluye en una sola direcci?n. Sin embargo, el ax?n puede dividirse y ramificarse repetidamente en numerosos extremos terminales. Esto es particularmente importante en el cerebro, donde un solo impulso el?ctrico puede estimular muchas otras neuronas. La cascada resultante de extremos terminales ramificados puede ser de miles. Adem?s, las conexiones son sinapsis «en passant» en las que las dendritas de otros nervios se enganchan en la barra del ax?n, no en sus extremos terminales.
La estructura y las propiedades qu?micas de la membrana del ax?n es lo que le permite contener una carga el?ctrica, forzar su flujo en una direcci?n y transferir la se?al a otras c?lulas del cuerpo. En su mayor parte, para la mayor?a de los tipos de c?lulas nerviosas, el ax?n est? aislado dentro de una vaina protectora llamada mielina. Esta capa de la membrana del ax?n se pellizca a intervalos regulares llamados «nodos de Ranvier». Estos espacios sin mielina amplifican efectivamente la se?al el?ctrica entrante, forzando su r?pida transmisi?n unidireccional. La se?al no es una sola onda ininterrumpida; pulsa dentro del ax?n de nodo a nodo.
Se sabe que la integridad y la salud de la membrana del ax?n son una de las claves para las enfermedades neurol?gicas debilitantes, como la esclerosis m?ltiple (EM). La EM es causada por la desmielinizaci?n de los axones neurales. Otros trastornos incluyen un traumatismo temporal en la vaina de mielina llamada neurapraxia, que bloquea la capacidad de un nervio para conducir electricidad y, por lo general, produce p?rdida de la sensibilidad sensorial o control muscular del ?rea afectada.
La membrana del ax?n est? necesariamente dise?ada para contener una carga el?ctrica, para evitar su escape. Sin embargo, esto es lo que parece suceder en los extremos terminales de un ax?n. Los cient?ficos que estudian la estructura molecular de la membrana y la composici?n qu?mica de las sinapsis ahora entienden que la transferencia de se?al es en realidad qu?mica. La energ?a el?ctrica provoca cambios en los qu?micos, particularmente sodio y potasio, lo que les permite atravesar las membranas a trav?s de prote?nas huecas especializadas llamadas canales i?nicos.