Procesos básicos de aprendizaje y memoria, Apuntes de Fisiología

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Tema 10

Procesos básicos de aprendizaje y

memoria

Concepto de aprendizaje y memoria

¿Qué es el aprendizaje y la memoria?

Es un proceso mediante el cual nuestro tejido nervioso se

modifica para entender mejor (representar) algún

aspecto de la experiencia

El aprendizaje es el proceso que nos lleva a tal

modificación mientras que la memoria se refiere a la

modificación en sí misma

Los recuerdos son parte de esta adaptación neural

Concepto de aprendizaje y memoria

Tipos de memoria. Según el tiempo de retención

tenemos:

• Memoria icónica
• Memoria a corto plazo (memoria de trabajo)
• Memoria a largo plazo
  • Declarativa o explícita : conocimientos que se pueden manifestar deliberadamente (aprendizaje relacional) - Semántica y episódica
  • No declarativa o implícita : Conocimientos que no se pueden expresar deliberadamente - Aprendizaje perceptivo, aprendizajes estímulo-respuesta y motor de los que no se es necesariamente consciente

Aprendizajes simples

• En este apartado examinaremos los mecanismos neurales

que subyacen a las formas simples del aprendizaje en

animales vertebrados e invertebrados

• Entre todos los tipos de aprendizaje, la HABITUACIÓN es el

más simple.

• Se puede definir como la extinción o disminución de una respuesta ante un estÍmulo repetido.
• El estímulo es irrelevante

Aprendizajes simples

Eric Kandel

SIFÓN

BRANQUIAS COLA

La Aplysia tiene un órgano respiratorio ( branquia ) sobre el que se sitúa el manto y sifón.

Cuando estimulamos táctilmente bien el manto o el sifón se produce un reflejo defensivo: la retirada de la branquia. Mediante estímulos repetidos, este reflejo de retirada se habitúa.

Aprendizajes simples

• La respuesta parece obedecer a una menor cantidad de

transmisor químico (Glutamato) liberado en la terminal

presináptica.

• Parte de esta inactivación podría deberse a una inhibición de

los canales de calcio en la terminal presináptica.

• No se sabe exactamente por qué sucede esto, pero se cree

que la ocurrencia repetida de potenciales de acción en los

terminales axónicos de la neurona sensorial causa algún

tipo de “fatiga” en los canales de Ca++, lo cual hace que se

abran en menor medida.

Representación esquemática del

proceso de habituación en la Aplysia

Aprendizajes simples

• Existe otro aprendizaje no asociativo más complejo que la

habituación, que es la SENSIBILIZACIÓN

• El animal, después de aprender que un estímulo es nocivo,

responde más rápidamente frente a nuevos estímulos (aunque no

sean nocivos).

• Después de aplicar un estímulo nocivo en la cola, se ha observado cómo se modifican el número de conexiones sinápticas en el reflejo de retirada de la branquia, incluyendo las neuronas sensoriales o motoneuronas. - Habituación depresión homosinápticamisma vía; - Sensibilización facilitación mediadaheterosinápticamás de una vía

Esquema de la sensibilización : Adaptado de Abel y Kandel, 1998 Brain Research Reviews. Volume 26, Issues 2–3, May 1998, Pages 360–

SIFÓN

BRANQUIAS COLA

SIFÓN

COLA

BRANQUIAS

Conexión axoaxónica facilitadora

Procesos implicados en facilitación

presináptica (explicación)

• Existen dos tipos de canales en las terminales

neuronales:

• Canales ionotrópicos: están implicados en el cambio en

permeabilidad de membrana y despolarización

• Canales metabotrópicos: están implicados en cambios

moleculares en el interior de la neurona que modifican su

capacidad para despolarizarse

• Los canales metabotrópicos son los responsables de

que se genere AMPc proteín quinasa (PKA) que genera más neurotransmisor y bloquea los canales de K+

Procesos implicados en facilitación

presináptica (simplificación)

PKA

Ca++

Ca++

K+ Canal bloqueado Proceso metabólico

Na+

Glutamato

Serotonina

Canal metabotrópico Canal ionotrópico

Interneurona moduladora

Neurona sensorial

Neurona motora

• Una consecuencia de la activación genética, es el crecimiento

de las conexiones sinápticas.

• Las neuronas sensoriales de los animales sensibilizados

tienen 2 veces más terminales presinápticas que los

animales no entrenados. Tales cambios morfológicos

parecen ser característicos sólo de la sensibilización a

largo plazo, ya que no ocurre a corto plazo.

• La habituación a largo plazo conduce a la pérdida de las

conexiones sinápticas entre las neuronas sensoriales y

motoras

CONDICIONAMIENTO CLÁSICO EN INVERTEBRADOS

• El Condicionamiento Clásico es una forma más compleja de

aprendizaje que la sensibilización.

• El sujeto aprende a asociar un estímulo a otro.
  • En el condicionamiento clásico, un estímulo inicialmente débil o

ineficaz, se convierte en intensamente eficaz al haberse

emparejado con un estímulo incondicionado potente.

• Procedimiento de Kandel:
  • Estímulo táctil en mantorespuesta leve
  • Asociado a él (<500ms) proporcionaba un shock eléctrico (El) en colarespuesta amplia.
  • Cuando esto se repetía un número de veces, el tacto por sí mismo provocaba mayor número de respuestas de retirada.