Què és una neurona. Com funciona?

Abans de començar a veure quins tipus de drogues hi ha i com ens afecten, investigarem a qui afecta i per què. Us imagineu a qui? doncs si! a les neurones. Ens hi endinsem en la neurociència?  

I per això començarem fent un joc. Preparats? Doncs anem cap al pati!

Activitat 1: Les neurones exigents: el tot o res  

Objectiu

Entendre el funcionament de les neurones i com es crea el potencial d’acció per transmetre informació a la següent neurona.

Desenvolupament del joc

Abans de començar:

• Ens dividirem en grups de 9 persones.
• Cada grup formarà part de dues neurones i un múscul. 

El joc consisteix en passar informació entre neurones. I com? Escolteu bé per entendre què haureu de fer.

Avui la Lola, l’ Olivia, la Maia i la Bruna, 4 neurones aprenents, s’estrenen en la seva funció de rebre i transmetre informació. Els han dit que per funcionar bé, necessiten tenir a punt uns receptors (proteïnes on s’enganxa la informació  que s’ha de transmetre i que estan situats a la membrana plasmàtica de les seves dendrites) . 

En el nostre joc, els receptors estan representats per uns nusos que es troben en 3 bufandes diferents i que a la vegada estan lligades a la  corda que veieu. Els neurotransmissors (molècules que transmeten informació en el sistema nerviós) de la Clotilde (una neurona ja experta en fer la seva funció) es troben a l’espai sinàptic (lloc que separa dues neurones)  i  volen arribar a la fissura sinàptica (zona de membrana amb els receptors) de les neurones Lola i Olivia. Quan el o la professor/a digui: endavant!, tots els  nois/es que fan de neurotransmissors de la Clotilde (sereu 3 persones de cada grup), hauran de córrer cap a la  fissura sinàptica de la neurona Lola o Olivia (segons el grup que els hagi tocat). A la  part de fora de la neurona, hi haurà preparades les 3 bufandes amb un nus a cada una .

Els jugadors/neurotransmissors hauran de desfer el nus i posar-la a l’interior de la  neurona. Quan totes les bufandes d’una neurona estiguin deslligades i dins la seva neurona, cada neurotransmissor haurà de lligar-se la bufanda al voltant de la cintura, agafar-se de la mà dels altres neurotransmissors que formen part de la mateixa neurona i donar el paperet que porten  (us l’haurà donat el professorat) al jugador/a que estigui dins la neurona esperant (entre els 3 paperets dels neurotransmissor, es pot formar una frase que conté la informació a transmetre pel sistema nerviós).  En aquest moment voldrà dir que la informació està a punt perquè pugui desplaçar-se a través de la neurona Lola o Olivia, i que després elles la passin a una altra neurona (la Maia o la Bruna). Quan passa això, es diu que es dispara el potencial d’acció (atenció, si una corda no està deslligada primer i envoltant una cintura el potencial d’acció no s’activa)

Si el potencial d’acció s’activa, el jugador que esperava dins de la neurona corre per la neurona, avall de l’axó, fins al final. Això representa disparar el potencial d’acció, ho enteneu?

L’equip haurà d’aconseguir arribar al final de l’axó de la seva neurona,  transmetre el missatge a uns nous neurotransmissors que es troben al botó sinàptic de la neurona Lola o Olivia,  i que aquests activin els receptors per crear  un nou  impuls nerviós a la següents neurones (Bruna i Maia). Quan l’impuls nerviós d’aquesta neurona arribi al final, haurà d’ordenar el missatge que li han donat els neurotransmissors,  llegir-lo, i donar l’ordre al múscul que li estigui esperant (un nou jugador). El grup de neurones que faci abans l’acció guanyarà. Us atreviu a jugar? .  

Però atenció, que hi ha una altra regla a tenir en compte!

Us heu fixat que al voltant de l’axó hi ha unes benes o teles? Representen un tipus de cèl·lules del Sistema nerviós, que contenen mielina, una substància lipídica que forma com una beina i que ajuda a transmetre l’impuls més ràpidament per l’axó. Hi ha però alguns llocs de l’axó que no tenen roba, estan sense cobrir (són els nòduls de ranvier). En aquests espais, el jugador o jugador que representa el potencial d’acció i la transmissió de l’impuls nerviós, haurà de fer dues voltes sobre ell mateix i començar a córrer un altre cop, però com si es llancés de cap a una piscina. D’acord?

I recordeu! 

• Deslligar la bufanda = unió al receptor
• Posar la bufanda dins de la neurona i lligar al voltant de la cintura = despolarització de la neurona (necessari per passar la informació en forma d’impuls nerviós)
• Córrer cap avall per la neurona = l’impuls nerviós es desplaça. 
• Trossos llargs i prims de roba o bena=  Beines de mielina (córrer tant com es pugui)
• Llocs sense roba o bena= Nòduls de Ranvier (donar dues voltes i llençar-te a la piscina) 

Participants:  

Per cada grup  hi haurà els següents representants.

• 6 jugadors seran neurotransmissors 
• Hi haurà, per cada grup, 6 nusos en 6 bufandes diferents, que faran la funció de  receptors.
• 2 jugadors, que es troben dins de 2 neurones consecutives, seran el futur potencial d’acció d’aquestes dues neurones .
• 2 jugadors, que representaran músculs.

i ara que ja hem entès com funciona una neurona, fixeu-vos en aquest vídeo; sintetitza el que hem treballat fins ara:

 1.2. consolidem les nostres idees  

Segur que després de tot això, sou capaces de fer aquestes activitats que us proposem:

1. Feu un dibuix d’una neurona i assenyaleu-hi les parts:
2. Què són els impulsos nerviosos que transmeten les neurones? 
3. En quin sentit transmeten les neurones els impulsos? 
4. Pinteu unes fletxes en el dibuix de la neurona que heu fet anteriorment que representin la direcció en la que condueix els impulsos nerviosos.

Aquestes adreces us poden ajudar: 

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/3ESO/Relacor/contenido3.htm

http://www.xtec.cat/~ajimeno/cn3eso/11relaciosn/11snervios.htm

Activitat 2. On trobem les neurones?

 2.1.El sistema nerviós

Les neurones  formen part d’un teixit, el teixit nerviós, integrat en el que diem Sistema Nerviós. Aquest, a la vegada està diferenciat en:

• Sistema nerviós central
• Sistema nerviós perifèric

Sistema nerviós central

El Sistema nerviós Central  o SNC, és el centre de control i de coordinació de l’organisme, és a dir, és l’encarregat de rebre i interpretar els impulsos sensitius i generar els impulsos motors. Està format per

•  l’encèfal
• medul·la espinal

Ambdós òrgans estan protegits per ossos (crani i columna vertebral respectivament) i recoberts per tres membranes protectores denominades meninges, existint un líquid amortidor, el líquid cèfalo-raquidi, entre la més interna i la segona.

L’encèfal

L’encèfal és la part principal del S.N.C. 

L’encèfal rep la informació dels òrgans dels sentits, elabora les respostes, controla als altres òrgans, ens permet tenir memòria, aprendre i, en la nostra espècie, tenir sentiments.

L’encèfal es divideix en tres parts: 

• cervell
• cerebel  
• bulb raquidi (tronc de l’encèfal)

En l’encèfal, la substància gris es localitza en l’escorça d’aquest i la blanca a l’interior.

La medul·la espinal

La medul·la espinal és un cordó de teixit nerviós protegit per la columna vertebral, té 40 o 45 cm de longitud i s’estén des del bulb raquidi fins la regió lumbar.

La seva funció més important és conduir, mitjançant les vies nervioses, el corrent nerviós que condueix les sensacions fins a l’encèfal i els impulsos nerviosos que duu les respostes del cervell als músculs.

De la medul·la surten 31 parells de nervis que li donen un aspecte segmentat: 8 cervicals, 12 toràcics, 5 lumbars, 5 sacros i coxígeo. Presenta substància grisa per dintre i substància blanca per fora (a l’inrevés que a l’encèfal)

Sistema nerviós perifèric

El SNP és el conjunt de nervis  i ganglis que connecten el sistema nerviós central (l’encèfal i la medul·la espinal) amb les diverses parts del cos. Els nervis són llargs fils constituïts per feixos d’axons de diferents neurones. Els més gruixuts presenten una membrana externa protectora. És doncs una estructura similar a la dels cables elèctrics domèstics.

Els ganglis són una agrupació de somes (cos cel·lular) de neurones.

El SNP Inclou dos subsistemes: 

• Sistema nerviós autònom.
• Sistema nerviós somàtic.

 2.2. Disseccionem el cervell!

I ara…estem segures que entendreu millor com funciona el nostre cervell si l’observem per dins. Preparades?

  Objectiu

• Analitzar i reconèixer les diferents parts del cervell.

Procediment

El procediment serà senzill, amb l’ajuda d’un bisturí i/o tisores farem diferents seccions al cervell per tal de que les parts interiors d’aquest quedin descobertes i aixì poder-ne identificar totes les parts. 

Aquest Vídeo  us pot ajudar a fer la dissecció 

Dissecció de l’encèfal de corder – YouTube

A treballar! 

Observació de l’anatomia externa:

• Identificar les tres meninges.
• Identificar de la cara dorsal els hemisferis cerebrals, el cerebel i el bulb raquidi. 
• Identificar de la cara ventral els lòbuls olfactoris, els nervis òptics i el bulb raquidi.
• Observar les diferents estructures i identificar-ne la funció. 

Expliqueu detalladament què observeu i feu-ne un dibuix. 

Observació de l’anatomia interna:

• Identificar el cos callós i l’arbre de la vida.
• Identificar la substància gris i la substància blanca tant del còrtex com de la medul·la espinal.
• Observar les diferents estructures i identificar-ne la funció. 

Expliqueu detalladament què observeu i feu-ne un dibuix. 

Resultats

1. Quina missió tenen les meninges? Com la realitzen? Existeixen també a la medul·la espinal?
2. Què és el quiasme òptic? Quin nervi controla cada ull?
3. Quines diferències heu vist entre la substància gris i la blanca en el còrtex i en la medul·la espinal?
4. Quina part de l’encèfal…
   1. controla el batec cardíac i la respiració?
5. coordina i regula l’equilibri i l’activitat muscular?
6. és responsable de la capacitat d’expressar-se, de les emocions, de la memòria, …?
7. protegeix l’encèfal de cops?
8. segrega hormones que estimulen el creixement i actuen sobre els ovaris i els testicles?

Activitat 3. Quins tipus de drogues hi ha, com ens afecten?

3. 1. Els efectes primaris de les drogues i la comunicació entre les neurones

Quan parlem de consum de drogues normalment es fa referència a les repercussions que aquestes tenen sobre l’organisme, però en aquest apartat volem anar una mica més enllà i entendre què és el que fa que una droga faci sentir diferent a qui la consumeix.

Sentir un efecte buscat, és experimentar l’efecte primari d’allò que es consumeix. En el cas de les drogues aquest efecte primari està relacionat amb com la substància modifica les interaccions naturals entre neurones, de manera que fa experimentar sensacions al consumidor. 

Ja hem après com són les neurones i les diferents parts que conformen el sistema nerviós central. I ara, anem a concretar una mica més… posem exemples concrets de drogues i anem a observar quines interaccions duen a terme en una sinapsi.

A continuació tenim diferents testimonis de gent que ha patit els efectes de les drogues en el seu propi cos. Anem a llegir entre tots aquestes descripcions.

Comentem entre tots aquests textos que hem acabat de llegir. Què en penseu? Creieu que totes les drogues actuen per igual? Hi ha alguna relació amb els efectes que tenen les diferents drogues amb la manera que tenen d’actuar?

Anem a treballar-ho per a poder entendre-ho i així poder contestar totes aquestes preguntes.

Fem grups d’experts!

Ens dividim en grups d’experts que cada grup es centrarà en una droga en concret. Triarem una de les drogues de les que ens mencionen els testimonis anteriors i farem un estudi a fons d’aquesta. Per aquest motiu, prepararem un recurs visual (StopMotion, PPT, Canva, Genially, Prezi, vídeo…) per presentar els nostres coneixements sobre aquesta als vostres companys i companyes. S’han de poder entendre les característiques de la droga sobre la qual us heu fet especialistes. Penseu que el temps d’exposició ha de ser d’uns 10 minuts + resposta de preguntes.

Per ajudar-vos us deixem una bastida i base d’orientació del que hauria d’incloure, cal que deixeu escrit aquí el que després contindrà la vostra presentació:

• Títol:

• Noms dels components:

• Breu descripció de la droga (què és, com es consumeix, quins efectes provoca, quines conseqüències té, …). Per a realitzar aquest apartat us deixem el següent enllaç que us pot ser de servei: Información sobre drogas (infodrogas.org)

• Explicació de com es du a terme una sinapsi. Per tal de que pugueu fer memòria del que ja hem treballat anteriorment, us deixem aquesta infografia que explica detalladament els passos que es duen a terme en una sinapsi sense cap afectació. 

• Quin efecte té la droga estudiada en la sinapsi. Per dur a terme aquest apartat us deixem dos documents en els que s’expliquen els efectes que poden produir les drogues en la sinapsi i així, segons el que expliqui el testimoni, podem deduir si l’efecte de la droga consisteix a activar o a disminuir la comunicació entre les neurones i relacioneu-ho amb possibles mecanismes d’acció de la droga sobre la sinapsi. És en aquest apartat on podeu crear un Stop Motion o petit vídeo del procés.

• Què passa si barregem? Per últim hem de buscar barreges comunes entre la droga d’estudi amb alguna altra substància i els efectes que provoca aquesta barreja. Us facilitem l’enllaç a un blog on hi ha moltes combinacions diferents (Drogas Mezclas, Tipos, Efectos, Consecuencias – Info (taringa.net)). Escolliu la que us hagi sobtat més de les que tenen relació amb la vostra droga i intenteu deduir els efectes que fan la unió d’aquestes dues drogues en una sinapsi.

3.2. Els efectes secundaris de les drogues

Si bé anteriorment hem parlat d’aquells efectes que busca el consumidor en prendre una droga, que són els que anomenem primaris, en aquest segon apartat parlarem d’aquells que esdevenen del consum però no són l’objectiu principal pel qual es pren la substància. Aquests s’anomenen efectes secundaris.

Les drogues no només tenen efectes sobre la sinapsis de les neurones, sinó que hi ha molts altres òrgans que es veuen afectats pels efectes nocius d’aquestes substàncies. Un clar exemple és el dany que causa el tabac en el sistema respiratori.

D’aquests efectes secundaris n’hi ha de greus i n’hi ha de lleus i que queden més desapercebuts. I n’hi ha d’altres greus però que són menys evidents. És en l’anàlisi d’aquests efectes on són necessaris els estudis científics que demostrin que aquests perjudicis són reals.

Per això us proposem diferents lectures d’aquests articles i que respongueu algunes preguntes per tal d’aprendre sobre la magnitud d’alguns d’aquests efectes. Llegeix i respon.

Article 1. Efectes de la marihuana a llarg termini

¿Cuáles son los efectos a largo plazo de la marihuana en el cerebro? | National Institute on Drug Abuse (NIDA)

1. El THC és la substància psicoactiva de la marihuana, és a dir la que dóna al consumidor l’efecte buscat. Què els hi passa als ratolins exposats al THC durant la infància?

1. A l’article explica que es va fer un estudi en 4.000 persones joves, a les que es va seguir durant 25 anys. Es va trobar que les que consumien marihuana tenien alguna capacitat més reduïda. Quina era?

1. Segons l’estudi de Nova Zelanda què es perd amb el consum persistent de cànnabis durant la joventut?

1. Perquè es redueix el coeficient intel·lectual en els joves que consumeixen cànnabis i no en els adults?

Article 2. La marihuana, una droga d’inici

¿La marihuana es una droga de inicio? | National Institute on Drug Abuse (NIDA)

1. Creus que augmentar la probabilitat de consumir és un efecte secundari? Perquè?

1. Explica amb les teves paraules perquè la marihuana és una droga d’inici.

Article 3. Alcohol i càncer

Casi 750 000 casos de cáncer en el mundo por consumo de alcohol en 2020

1. Quin consum d’alcohol ha semblat ser una causa probable de càncer?

1. Quins tipus de càncer han estat els més relacionats amb el consum d’alcohol?

1. Per quins motius l’alcohol augmenta el risc de patir càncer?

1.  Quines estratègies per reduir el consum d’alcohol s’han provat? Quina més proposaries?

En el cas del tabac per exemple, un dels efectes secundaris és l’augment de patir càncer de pulmó, això és degut a l’impacte negatiu de tots els residus que deixa el fum de les cigarretes al passar pel sistema respiratori. Amb la següent activitat veurem què són aquests residus.

L’ampolla fumadora

La nicotina és la substància que provoca la forta addicció i dependència psicològica i és, per tant, la responsable de que el tabac sigui una droga, la seva capacitat addictiva és tan potent com la de la cocaïna o la heroína.

El fum del tabac conté quitrans, com els utilitzats per a asfaltar carreteres i carrers, que afavoreixen la combustió de la cigarreta. 

El fum del tabac conté també arsènic, un verí mortal molt potent comú als raticides.

El tabac també té una intensa radioactivitat, produïda per les radiacions alfa emeses pels isòtops Poloni-210 i Plom-210. Un fumador d’un paquet i mig de cigars per dia rep en els bronquis durant un any l’equivalent a 300 radiografies de tòrax, és a dir, gairebé una per dia.

• Objectiu:

• • Comprovar els efectes que causa el tabac en el sistema respiratori.

• Procediment:

• • Recrearem uns pulmons amb l’ajuda d’una ampolla de plàstic i farem que aquesta consumeixi un cigar.

• A treballar!

1. Netejar l’ampolla i emplenar-la gairebé totalment d’aigua.
2. Fer-li un forat al tap de plàstic de l’ampolla, procurant que s’ajusti el millor possible a la forma i tamany del broquet del cigar.
3. Introduir el cigar en el tap per l’extrem del filtre.
4. Introduir un cotó dintre del coll de l’ampolla de manera que el coll de l’ampolla quedi totalment taponat. Assegurar que no es mulli el cotó.
5. Tancar l’ampolla amb el tap. Procurar que l’ampolla quedi hermèticament tancada. Per assegurar correctament el tancament, s’han de sellar les juntes amb plastilina, silicona o un altre material similar.
6. Col·locar l’ampolla en el recipient.
7. Encendre el cigar i, seguidament i de forma ràpida, fer un forat a la base de l’ampolla amb la punta punxant d’unes tisores.
8. Deixar que l’ampolla vagi “fumant” el cigar i quan aquest s’hagi consumit completament, treure el tap i observar el que li ha passat al cotó i què ha quedat dintre de l’ampolla.
9. Remoure amb molt de compte l’aigua que encara quedi a l’ampolla i el fum que ha penetrat i dipositar-la en un vas de precipitats.

• Resultats:

1. Descriu el que passa amb el cigar, l’ampolla i el cotó.

1. Per què fuma l’ampolla?

1. Com ha quedat cada element?

1. Quines similituds trobes entre “l’ampolla fumadora” i el nostre cos? Fes una relació detallada.

1. Què penses de l’aigua del vas de precipitats?

1. Què haurà passat amb el pes del cotó? Per què?

1. Què passa si fem el forat lleument per sota del nivell de l’aigua inicial? I si el fem per sobre del nivell de l’aigua?

1. Quina “ampolla fumadora” ho faria més intensament: una situada al nivell del mar o en una muntanya de 2000 m d’altura? Per què?

3.3 CONSEQÜÈNCIES SOCIALS I PERSONALS 

Les addiccions representen un canvi en la vida de les persones. Per això en aquest apartat recomanem que es contacti amb conferenciants de vivències personals relacionats amb les drogues i les addiccions. Proposem les xerrades de L’Institut Guttman.

La Fundació Institut Guttmann desenvolupa la seva activitat assistencial, científica i social a dos centres, un situat a Badalona i l’altre al centre de Barcelona, ​​i on duu a terme l’activitat de tres iniciatives dedicades al tractament de les persones amb discapacitat d’origen neurològic i a la cura, manteniment i prevenció de la salut i la qualitat de vida.

3.4 DEBAT/CONGRÉS GRUPS D’EXPERTS 

Crear graella o base d’orientació pel debat (Idea: Quina és la droga més perillosa)