Neurobiología del aprendizaje y la memoria: neuronas, sinapsis y

enseñanza

NeuroPsi.CarlosMercaderMarzo-2019

No es la capacidad de aprender lo que nos hace diferentes al resto de los organismos sino, lo que somos

capaces de aprender…���

La diferencia entre los animales no humanos y el animal humano es de

cualidad sino de grado

Introducción

•  ToshiyukiNakagakienel2000entrenoaesteorganismoameboideollamadomohodefango,paraencontrarelcaminomascortodesalidaenunlaberinto.No$eneSNCyaprendió.

Dictyosteliumdiscoideum

El aprendizaje eselprocesoporelqueadquirimosconocimientosobreel

mundo......la memoria eselprocesoporelqueelconocimientoescodificado,almacenadoyposteriormente

recuperado.

Elcerebropuedeycambia…Aprendeyolvida…

¿Cuántas veces vivieron el día de ayer para recordarle hoy y para usar esa experiencia, hoy

o mañana?

¿Cuántas veces vivieron su infancia para contarla hoy

hoy?

¿Cuántas veces montaron una bicicleta antes de decir

“se andar en bicicleta”?

¿Cuántas veces vieron el azul del cielo para saber que el

cielo es azul?

Aprendizaje

•  …cambiosmasomenosduraderosenlascapacidadesy/oenlaconductadeunorganismoproducidoporlaexperiencia…pero…

¿ el aumento de la fuerza muscular obtenida por el ejercicio es aprendizaje?

Aprendizaje(S)

•  Elproblemaconunadefinición“masiva”comolaanterioresquenolograacotarformalmentelasmúlOplesformasdeaprendizajequepuedendisOnguirse…

•  Ya que de acuerdo con lo que se aprende

los “mecanismos” están gobernados por principios diferentes e implican diferentes procesos.

Ejemplo

Marcha Innato

øEstímulo

Fuerza de Gravedad

-

Lenguaje Innato

Estímulo

Espontáneo Informal Impersonal

Período Crítico

Lecto-escritua

Social innato

Estímulo

Guiado, procedural, personali-zado

Ø Período Crítico

Comportamiento Producto Desarrollo Condición Tiempo

Diferentes capacidades y habilidades, diferentes principios y diferentes

procesos.

Aprender/Experiencia es la capacidad de un organismo de

ser modificado por y en las interacciones con su

ambiente

Aprendizaje�Neuroplasticidad

•  EsunconceptoneurocienRficoquerefierealapropiedaddelsistemanerviosodeorganizarseyreorganizarse,esdecir,decambiarestructuralyfuncionalmentecomoresultadodelosesRmulosambientalesodeprocesosmaduraOvosintrínsecosygenéOcamenteprogramados.

La memoria es el proceso por el que los estímulos

(conocimiento) es codificado, almacenado y posteriormente

recuperado.

Recordar/Saber

•  Eslacapacidaddelcerebrodecodificar,almacenaryrecuperarinformación(mas-menosvoluntariamente)desituaciones,eventos,lugares,objetos,personas…desusrasgospercepOvos,nominalesyfuncionales.

No es unitaria, no es monolítica.

¿Cómo sabemos que no sabemos algo, cómo sabemos que sabemos

algo?

¿Cómo sabemos que algo es nuevo, jamás experimentado?

¿Si no recordáramos solo el día

de ayer que día sería hoy?

Nuestra memoria ejerce un gran influencia sobre

nuestras decisiones afectando nuestra atención y conceptualización.

LamemorianoesmonolíOcaypuedeserOpificadapor:

•  Suduración(inmediata,cortoylargoplazo)

•  Modalidadsensorial(visual,audiOva,tácOl)

•  Acceso(declaraOva,implícita)

•  Tipodeinformación/función(semánOca,episódica)

El proceso

Recordar(memoria)

•  Lamemoriaselocalizaenelcerebroenformadecambiosmorfofisiológicosproducidosporlaexperienciayqueconsistenen:

•  ModificacionesdelaconecOvidadsinápOca•  FormacióndenuevasconexionessinápOcas•  Cambiosenla“fuerza”delassinapsisexistentes.

Cont…

**Loqueproducelamemorianoeslageneracióndealgúncódigoquímico,sinoaumentosydebilitamientosenlafuerzadelasconexionesneuronalesyaexistentesylaformacióndenuevasconexiones.

Potenciación a largo plazo -Long Term Potentiation (LTP)-

•  LaLTPesunpersistenteincrementoenlaacOvaciónsinápOcaseguidodeunaesOmulacióndealtafrecuencia(tetánica*50y100Hz*)enunasinapsisquímica.

•  SedivideenTempranayTardía(early-LTPylate-LTP).•  Sehaobservadoenelhipocampo,enlacortezacerebral,elcerebeloylaamígdala.

Cont.

•  Tanto e-LTP como l-LTP están caracterizadas por tres fases:

•  Inducción Proceso mediante el cual señales de corta duración licitan la activación de la fase de LTP.

•  Mantenimiento Son los cambios bioquímicos persistentes que ocurren en respuesta a la inducción de la fase.

•  Expresión Implica los cambios celulares a largo plazo resultantes de la activación por la señal de mantenimiento.

e-LTP

•  La magnitud de la despolarización implica si la e-LTP será inducida en la neurona postsináptica. Esta fase se caracteriza por ser independiente de la síntesis de proteínas.

LafosforilacióndeproteínascinasasproducequereceptoresAMPA(Glutamato)incrementensuacOvidadymodulalainsercióndereceptores(AMPA)adicionalesqueseencuentranpróximosalamembranareceptoraeinacOvos.LoanteriorimplicaquefuturosesRmulosExgenerenmayoresrespuestaspostsinápOcas.

l-LTP

•  Es la natural extensión de la fase temprana (e-LTP) pero, implica trascripción genética (ARN) y síntesis de nuevas proteínas,que son producto de la prolongada y persistente activación de las proteínas cinasas (+4hrs).

Lateoríaactual

Lapropuesta:Henke…variables

•  Primera:losdiferentesOposdememoriapuedenserdisOnguidossobrelabasedecuantosensayossonrequeridosparalaformacióndelamemoria…

•  …hábitos y habilidades requieren de un gran numero de ensayos/pruebas mientas que la formación episódica y priming pueden formarse a la primera

Cont.

•  Segunda:lacomplejidadcogniOvaesdecir,elnumerodemódulosinvolucradosenelprocesamientodeunatareapuededisOnguirdiferentesOposdememoria…

•  …el priming y el condicionamiento clásico requieren

de menos módulos de procesamiento que la memoria episódica; esta ultima es formada in situ a partir de información multisensorial, conceptual, emocional, temporal y espacial.

Cont.

•  Tercera:lanaturalezadelarepresentaciónmental.Composicionalyflexible.

•  Composicionalrefierealarepresentaciónmentaldetodalamemoriaydesuselementosindividuales…

…los elementos de un recuerdo composicional no están “mezclados” de forma inseparable sino que podemos acceder a ellos individualmente o en relación de uno con otro; estos pueden ser reactivados por diferentes rutas; flexibilidad representacional

Demandasdeprocesamiento

•  Laflexibilidadenlaexpresióndelamemoriaimplica:

•  Desplazamientotemporalmental•  Previsión•  Planeación•  CreaOvidad…usarlainformación/recuerdosinferencialmenteennuevassituaciones.

Modelobasadoenelprocesamiento

•  ElmodeloestableceydisOnguetresOposdemodosdeprocesamiento:

•  Rápidacodificacióndeasociacionesflexibles.•  Lentacodificacióndeasociacionesrígidas.•  Rápidacodificacióndeitemsindividualesounificados.

Tresvariables

•  CodificaciónRápidaVSLenta•  CodificaciónasociaOvaVSitemindividual•  RepresentacióncomposicionalyflexibleVSunificada

Imitación

•  Eslacapacidaddeobtenerconocimientoydestrezasenlacuallaacciónesprimeroobservadaydespués“copiada”.

•  RazonamientodeducOvo•  NeuronasEspejo

¿Qué son lasNeuronasEspejo?

•  SonneuronaspremotorasquesonacOvadasporlaobservaciónorealizacióndeunaacción,“disparando”/acOvandointernamentelasneuronasmotorasdelacorrespondienteacción.

•  RealizanunOpodesimulacióndeaccionesobservadasyescuchadas(ECONEURONAS)

! Las NE son cruciales para la imitación, el aprendizaje, la interacción y la comunicación desde las primeras horas de vida …

MeltzoffyMoore(1977,83,89)

SegúnPiaget,laimitacióndeaccionesrequieredeverlalenguadeunomismoyladelotro…yasabemosqueesFALSO.

•  NingúnesOmuloesomnipotentetalveztampocoomnipresente...

•  La relación entre estimulo (enseñanza) y organismo (aprendizaje) tiene variables como tiempo, cantidad, duración y “susceptibilidad” del organismo para ser modificado por el estimulo, es una relación sino reciproca si de condiciones mutuas.

*Las NE en humanos no responden a acciones que no podemos realizar

Buccinoetal.,2004JCognNeurosci

TOP 11 1. Solo usamos el 10% de nuestro cerebro.2. Empleamos mas o separadamente un hemisferio

que otro; el derecho es artístico y el izquierdo es lógico.

3. Aprende mientras duerme.4. Adquiere memoria fotográfica.5. Efecto Mozart. Su música te hace mas

inteligente.6. El daño cerebral es siempre permanente.7. Las vacunas causan autismo.8. Los juegos mantienen a tu cerebro joven.9. Tu cerebro no produce nuevas neuronas.10. El consumo de drogas hace hoyos en tu

cerebro.

Neuromitologías

TOP 10+1

11. Tenemos preferencias (estilos) personales senso-perceptivas para aprender: estilo visual, auditivo o cinestésico.

Neuromitologías