Neurofisilogía del aprendizaje(Resumen)
Category : Función Normal

Neurofisiología del aprendizaje y la memoria. Plasticidad neuronal


La vida sin memoria no es vida, así como la inteligencia sin la capacidad de expresarla no es inteligencia. El resto de las funciones cognitivas no tuvieran sentido si el cerebro perdiera la capacidad para recuperar y recordar experiencias previas. El aprendizaje y la memoria son las funciones superiores fundamentales que nos permiten adaptar al medio, construir nuestra historia como seres únicos. Son procesos complejos que aún todavía desafía a investigadores en un intento de aclarar los mecanismos neurofisiológicos básicos implicados.


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La plasticidad


La neuroplasticidad consiste en Capacidad para cambiar temporal o permanentemente los patrones de conexión de las http://www.dicciomed.es/php/diccio.php?id=4185">sinapsis (Relación funcional de contacto entre las terminaciones de las



http://www.dicciomed.es/php/diccio.php?id=4627">células nerviosas.) y modificar las rutas de interconexión entre las neuronas(células nerviosas). Este proceso está implicado en desarrollo embrionario. Sin embargo en el adulto también se da este proceso, para aprender nuevas habilidades, establecer nuevas memorias y responder a las adversidades del medio. El aprendizaje es el proceso por el cual los organismos modifican su conducta para adaptarse a las condiciones cambiantes del medio que los rodea. Es el modo principal de adaptación de los seres vivos. Por lo que el aprendizaje puede considerarse como un cambio en el sistema nervioso que resulta de la experiencia y que origina cambios duraderos en la conducta de los organismos.


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El aprendizaje es el proceso por el que adquirimos el conocimiento sobre el mundo, mientras que la memoria es el proceso por el que el conocimiento es codificado, almacenado, y consolidado, y posteriormente recuperado. El aprendizaje y la memoria son procesos íntimamente relacionados. No se consigue separar el aprendizaje de la memoria, ni resulta posible realizar dicha distinción dentro del circuito neuronal. La medida de lo aprendido se relaciona con la memoria, siendo ésta la expresión de la capacidad de recuperar informaciones adquiridas. Dado que no se producen grandes cambios en el número de neuronas a lo largo de la vida que puedan explicar los elevados volúmenes de información que se almacenan en forma de memoria, la sinapsis ha constituido un buen candidato del sustrato mnemónico(mneme: Efecto persistente o recurrente de la experiencia anterior en un individuo o en una raza. recuerdo ). La sinapsis constituye el sitio físico que sirve de puente para el paso de información de una neurona a otra, permitiendo que las diferentes partes del sistema interactúen funcionalmente.



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La memoria


La memoria es un proceso cognitivo relativamente complicado y en consecuencia se presupone que el sistema neuroanatómico subyacente ha de ser complejo. Fisiológicamente, los recuerdos se producen por variaciones en la sensibilidad de transmisión sináptica de una neurona a la siguiente. Estas variaciones a su vez generan nuevas vías o vías facilitadas de transmisión de señales por los circuitos neurales del cerebro. Las vías nuevas o facilitadas se llaman huellas de memoria. Son importantes porque una vez establecidas, la mente puede activarlas para reproducir los recuerdos.



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CLASIFICACIÓN DE MEMORIAS


Memoria positiva y negativa.


El cerebro es inundado de información sensitiva procedente de nuestros sentidos. Afortunadamente, el cerebro puede desechar la información carente de interés. Esto se debe a la inhibición de las vías sinápticas de esta información, un proceso llamado habituación. A nivel molecular, el mecanismo de la habituación de la terminal sensitiva es consecuencia del cierre progresivo de los canales del calcio de terminal presináptica.


En cambio el cerebro tiene una capacidad de facilitar y almacenar las huellas de memoria con consecuencias importantes como el dolor o el placer. Ésta es la memoria positiva, resultado de la facilitación o sensibilización de las vías sinápticas.


Otra clasificación es la memoria a corto y largo plazo, concepto que ya anticipaba Herman Ebbinghausen en 1885, con su experimento en que el mismo memorizaba una lista de sílabas sin sentido. Logró describir las leyes básicas de la memorización, la curva de aprendizaje, y del olvido.


Alteraciones físicas(estructurales) de la sinapsis ocurren cuando se desarrollan huellas de la memoria a largo plazo. Las alteraciones estructurales más importantes son:


Aumento del número de lugares de liberación de vesículas para la secreción de neurotransmisores.


Incremento del número de vesículas del transmisor.



Aumento del número de terminales sinápticas.


Modificación de las estructuras de las espinas dendríticas.


A su vez, la memoria a largo plazo se puede clasificar basándose en el tipo de información, en cómo se almacena y se recuerda dicha información en:


Memoria explicita o declarativa.


Memoria implícita o procedimental o no declarativa.


La memoria explicita almacena conocimientos, permite recordar acontecimientos, números, hechos, en esencia, el recuerdo de los detalles diversos de pensamiento integrado, y requieres un esfuerzo consciente. En cambio, la memoria implícita almacena habilidades motoras, se asocia con actividades motoras del cuerpo, y es inconsciente.


La memoria explicita es muy flexible y afecta a la asociación de múltiples fragmentos y trozos de información. Por el contrario la memoria implícita es más rígida y está estrechamente conectada a las condiciones de los estímulos originales bajo los cuales se produjo el aprendizaje.


MEMORIA EXPLICITA



El psicólogo Endel Tulving fue el primero en clasificar la memoria explicita en:


Episódica o autobiográfica para los acontecimientos y la experiencia personal.


Semántica para los hechos, el conocimiento objetivo, el tipo de conocimiento que adquirimos en el colegio y los libros.


El conocimiento almacenado como memoria explícita se adquiere primero a través del procesamiento en las áreas de asociación prefrontal, límbica, y parietooccipitotemporal de la corteza que sintetizan la información visual, auditiva y somática. Desde allí la información se transporta a las cortezas parahipocámpicas y perirrinal, luego a la corteza entorrinal, la circunvolución dentada, el hipocampo, el subículo y finalmente hacia la corteza entorrinal. Desde aquí la información es devuelta hacia las cortezas del parahipocampo y perirrinal, y finalmente de nuevo a las áreas de asociación de la neocorteza.


Así vemos, que en el procesamiento de la información para el almacenamiento de la memoria explícita, la corteza entorrinal tiene una doble función: es la principal fuente de aferencias hacia el hipocampo, y es la principal vía de salida del hipocampo.


Es por lo tanto compresible que las alteraciones de la memoria por lesiones de la corteza entorrinal son particularmente graves, como en la enfermedad de Alzheimer, principal enfermedad degenerativa que afecta al almacenamiento en la memoria explícita.


Las lesiones del lóbulo temporal medial interfiere sólo en el almacenamiento a largo plazo de recuerdos nuevos. Esto sugiere que el hipocampo es sólo una estación transitoria en el camino hacia la memoria a largo plazo. El almacenamiento a largo plazo de la memoria explícita tiene lugar en las áreas de asociación de la corteza cerebral que procesan inicialmente la información sensorial. El conocimiento semántico(objetivo) tiene una organización notable y sorprendente. Este conocimiento no se almacena en una región única. Más bien, cada vez que el conocimiento sobre algo es recordado, el recuerdo se construye a partir de diferentes fragmentos de diferente información, cada uno de los cuales se almacena en lugares especializados de memoria. Este tipo de memoria se almacena de forma distribuida en la neocorteza.


En cambio el conocimiento episódico(autobiográfico) sobre el tiempo y lugar se almacena en las zonas de asociación de los lóbulos frontales.


MEMORIA IMPLÍCITA


No depende directamente de los procesos conscientes ni su recuerdo requiere la búsqueda consciente de la información. Se construye lentamente, a través de la repetición, y se expresa principalmente en la ejecución, no en las palabras. Ejemplos de la memoria implícita son las capacidades motoras, y el aprendizaje de ciertos procedimientos y reglas.



La memoria implícita puede ser no asociativa y asociativa. En el aprendizaje no asociativo el sujeto aprende sobre las propiedades de un único estimulo. Ejemplos de este tipo de memoria no asociativa son la habituación y la sensibilización, los cuales son los tipos más simple de aprendizaje.




Se han diferenciado también dos tipos de aprendizaje asociativo basados en los procedimientos experimentales utilizados para establecer el aprendizaje. Tradicionalmente los filósofos han pensado que el aprendizaje se logra a través de la asociación de ideas. De acuerdo con Ivan Pavlov, filósofo ruso, lo que los animales y los hombres aprenden cuando asocian ideas puede ser analizado en su forma más elemental estudiando la asociación de los estímulos. Estableció el condicionamiento clásico, en el que emparejaba un estímulo no condicionado(ENC) seguido de un estímulo condicionado(EC) en reiteradas ocasiones, el cual producía una respuesta refleja o incondicionada, hasta que el EC provocara la misma respuesta refleja, esta vez condicionada. Con la experiencia suficiente, un animal responderá al EC como si estuviera anticipando el ENC. Por ejemplo, si una luz se sigue reiteradamente de la presentación de un trozo de carne en un perro, finalmente la visión de la luz hará que el animal salive.



Por otra parte el condicionamiento operante, en el cual el animal es adiestrado a ejecutar alguna acción para obtener un reforzador positivo, es decir una recompensa o evitar un castigo. El ejemplo característico es cuando se coloca una paloma hambrienta en una cámara de exploración en la que el animal es recompensado por una acción específica. Por ejemplo, la cámara puede tener una palanca en una de las paredes, la cual presionará ocasionalmente por su aprendizaje previo y su respuesta innata. Sin embargo, aprenderá que cada vez que presione la palanca recibirá un reforzador positivo, y de este modo la presionará más seguido.


Así el condicionamiento clásico se aprende una relación entre dos estímulos, y en el condicionamiento operante se aprende la relación entre la conducta y las consecuencias de dicha conducta.



Diferentes formas de memoria implícita se adquieren a través de diferentes maneras de aprender y afectan a regiones cerebrales distintas. La memoria adquirida a través del temor, que tiene un componente emocional, implica al núcleo amigdalino. La memoria adquirida a través del condicionamiento operante requiere el estriado y el cerebelo. La memoria adquirida a través del condicionamiento clásico sensibilización y habituación implica reflejos, sistemas sensoriales y motores.