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El funcionamiento de nuestro sistema nervioso, en el que está incluido el cerebro, está basado en la transmisión de información. Esta transmisión es de carácter electroquímico, y depende de la generación de pulsos eléctricos conocidos como potenciales de acción, los cuales se van transmitiendo a través de las neuronas a toda velocidad. La generación de pulsos está basada en la entrada y salida de diferentes iones y sustancias dentro de la membrana de la neurona.

Así, esta entrada y salida provoca que las condiciones y la carga eléctrica que tiene normalmente la célula varíe, iniciándose un proceso que culminará con la emisión del mensaje. Uno de los pasos que permite este proceso de transmisión de la información es la despolarización. Esta despolarización es el primer paso en la generación de un potencial de acción, es decir de la emisión de un mensaje.

Para poder comprender la despolarización, es necesario tener en cuenta el estado de las neuronas en circunstancias previas a este, es decir, cuando la neurona está en estado de reposo. Es en esta fase cuando se inicia el mecanismo de sucesos que terminará en la aparición de un impulso eléctrico que recorrerá la célula nerviosa hasta llegar a su destino, las zonas adyacentes a un espacio sináptico, para terminar generando o no otro impulso nervioso en otra neurona mediante otra despolarización.

Cuando la neurona no actúa: estado de reposo

El cerebro humano está funcionando de forma constante durante toda su vida. Incluso durante el sueño la actividad cerebral no cesa, simplemente se rebaja en gran medida la actividad de ciertas localizaciones cerebrales. Sin embargo, las neuronas no están siempre emitiendo pulsos bioeléctricos, sino que se encuentran en un estado de reposo que se termina alterando para generar un mensaje.

En circunstancias normales, en un estado de reposo la membrana de las neuronas tiene una carga eléctrica concreta de -70 mV, debido a la presencia de aniones o iones de carga negativa en el interior de ésta, además de potasio (si bien este tiene carga positiva). Sin embargo, el exterior tiene una carga más positiva debido a la mayor presencia de sodio, cargado positivamente, junto con cloro de carga negativa. Este estado se mantiene debido a la permeabilidad de la membrana, que en reposo solo resulta fácilmente traspasable para el potasio.

Si bien por la fuerza difusional (o tendencia de un fluido a repartirse uniformemente equilibrando su concentración) y por la presión electrostática o atracción entre los iones de carga opuesta el medio interno y externo deberían igualarse, dicha permeabilidad lo dificulta en gran medida, siendo la entrada de iones positivos muy gradual y limitada.

Además, las neuronas tienen un mecanismo que evita que el equilibrio electroquímico cambie, la llamada bomba de sodio y potasio, que regularmente expulsa tres iones de sodio del interior para dejar entrar dos de potasio del exterior. De este modo, se expulsa más cantidad de iones positivos de los que podrían llegar a entrar, manteniendo estable la carga eléctrica interna.

Sin embargo, estas circunstancias van a cambiar a la hora de transmitir información a otras neuronas, un cambio que como se ha comentado empieza con el fenómeno conocido como despolarización.