Histológicamente el sistema nervioso central está integrado por neuronas, unidades nerviosas morfológicas o estructurales constituidas por un cuerpo celular y sus prolongaciones, las fibras nerviosas, y el tejido nervioso de sostén o intersticial, integrado por los distintos elementos de la neuroglía.
El tejido nervioso tiene dos tipos de células:
Cuando se examina el tejido nervioso con el microscopio electrónico se observa que una brecha muy angosta separa las neuronas y las células de la neuroglia.
Estas brechas, que están vinculadas y llenas de líquido tisular, se conocen como espacio extracelular. El espacio extracelular se encuentra en continuidad casi directa con el líquido cefalorraquídeo en el espacio subaracnoideo por fuera y con el líquido cefalorraquídeo en los ventrículos del encéfalo y el conducto central de la médula espinal por dentro. También rodea los capilares sanguíneos en el encéfalo y la médula espinal. (No hay capilares linfáticos en el sistema nervioso central.).
Por consiguiente, el espacio extracelular proporciona una vía para el intercambio de iones y moléculas entre la sangre y las neuronas y las células gliales. La membrana plasmática de las células endoteliales de la mayoría de los capilares es impermeable a muchas sustancias químicas y esto da lugar a la formación de la barrera hematoencefálica.
Tanto las neuronas como los astrocitos bien diferenciados, carecen de capacidad de proliferacion en el adulto.
En el periodo posnatal, existe un incremento neuronal y se producen cambios caracteristicos en la estructura del tejido consistentes en el aumento de las arborizaciones dendriticas de las neuronas y de la complejidad de los astrocitos, junto al incremento de la mielinizacion de las prolongaciones axonicas. Estos hechos van acompañados de un aumento en el numero y en la complejidad de los circuitos nerviosos que justifican los enormes cambios funcionales que muestra el niño en los primero meses de vida.
A lo largo de los años, los mecanismos de remodelacion de las conexiones neurales persisten -si bien de modo cada vez menos acusado- y constituyen la base estructural del aprendizaje y de la memoria.
Los cambios estan regulados por una fina interaccion entre las neuronas y la neuroglia y, para algunas funciones, se complementan con la incorporacion de nuevos elementos neuronales o gliales a partir de nichos donde se alojan celulas progenitoras neurales.
A lo largo de la vida, la muerte de la neurona no va acompañada de su sustitucion por otra. La neurona muerta es eliminada por la microglia y el espacio que deja es ocupado por prolongaciones de los astrocitos. De esta manera, el numero de neuronas se reduce con el paso de los años, mientras que la masa de neuroglia aumenta.
Cuando, por algun proceso patologico (lesion vascular, traumatismos, enfermedad inflamatoria, etc.), se produce la destruccion de una zona de los organos nerviosos, tiene lugar una reaccion glial en la que, por un lado, se activa la microglia y, por otro, los astrocitos forman una cicatriz glial constituida por una red densa de prolongaciones acompañada de la secrecion de una matriz extracelular rica en sulfato de condroitina.
El comportamiento de la neuronas depende la zona celular lesionada. Cuando afecta al soma, en general la neurona no sobrevive y degenera. Si se produce en un axon, la zona distal sufre una degeneracion intensa que puede ser facilmente detectada en preparaciones histologicas teñidas con sales de plata (degeneracion walleriana).
La zona proximal de la neurona sufre un proceso degenerativo reversible y puede regenerar el axon seccionado. La regeneracion axonica funciona de forma eficiente en las lesiones de nervios perifericos, siempre que los extremos seccionados se mantengan en contacto.
Sin embargo, a nivel central, los axones seccionados poseen una capacidad muy limitada de regenerarse espontaneamente y, tras la lesion, se producen perdidas de funcion irreversibles.
Esta incapacidad deriva de la interferancia fisica que ocasiona la cicatriz glial, de la liberacion de factores inhibidores (proteoglicados ricos en sulfato de condroitina) en la cicatriz glial y, muy especialmente, de la presencia en los oligodendrocitos de factores fisiologicos que inhiben el crecimiento y la ramificacion axonica. Dentro de estos factores, destada un grupo llamado inhibidores de la regeneracion axonica asociados a la mielina, que actuan a traves de receptores como el receptor de Nogo (NgR).
La activacion de estos receptores interfiere en la polimerizacion de microfliamentos de actina para formar conos de crecimiento axonico, y su funcion fisiologica puede ser la de evitar contactos no deseados.