1. Mecanismos sinápticos del
aprendizaje y la memoria
Tarija, Mayo 2010
sábado 29 de mayo de 2010

2. Mecanismos sinápticos del
aprendizaje y la memoria
Enrike G. Argandoña
Tarija, Mayo 2010
sábado 29 de mayo de 2010

3. PLASTICIDAD
Plasticidad sináptica
Recuperación funcional tras una lesión
neurogénesis en adultos
reorganización de mapas corticales en función de las
distintas experiencias sensoriales
Cambios sinápticos asociados al aprendizaje
s 16 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

4. TEMA IV
Plasticidad sináptica
MECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDAD
Proceso activo de readaptación frente a las condiciones cambiantes del
medio
Cambios en el número o eficacia de las sinapsis o cambios en las
características neuronales intrínsecas de una o varias neuronas de la vía
a través de la cual llegan las aferencias
Cambios en la eficacia sináptica están, en parte, mediados por la acción
de neurotrofinas (BDNF, IGF-I)
Cambios en la eficacia sináptica estabilizan las conexiones de una
determinada vía aferente una vez que éstas alcanzan su ‘diana’
constituyendo un sustrato morfológico para el aprendizaje y la memoria.
martes 16 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

5. TEMA IV
Plasticidad sináptica
MECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDA
Previo a la experiencia, se forman las vías mediante:
Axones alcanzan la estación relay
Axones alcanzan capa IV cortical
Se forman conexiones aleatorias
Posteriormente se produce el desarrollo influido por la
experiencia
Muerte celular programada (neurotrofinas)
Cambios en capacidad sináptica
sábado 29 de mayo de 2010

6. TEMA IV
Plasticidad sináptica
MECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDAD
Cambios en capacidad sináptica
Reducción 50%
Reasignación sináptica
Convergencia sináptica
Competencia sináptica
Influencias modulatorias
tes 16 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

7. MECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDAD
Cambios en capacidad sináptica
Reducción 50%
Reasignación sináptica
Convergencia sináptica
Competencia sináptica
Influencias modulatorias
Locus ceruleus (NA)
Nucleos basales (ACh)
martes 16 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

8. TEMA IV
MECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDAD
Cambios en capacidad
sináptica
Si las neuronas pre y
post-sinapticas estan
activadas la sinapsis se
refuerza
Si la postsináptica está
debilmente activada la
sinapsis se debilita
martes 16 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

9. TEMA IV
MECANISMOS SINÁPTICOS DE
PLASTICIDAD
La plasticidad sináptica es un
fenómeno excitatorio
(Glutamato)
NMDA (bloqueado por Mg+
+ y ligado a canal Ca++)
AMPA Na+
sábado 29 de mayo de 2010

10. TEMA IV
MECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDAD
LTP
La entrada de Ca++ via NMDA inserta receptores AMPA
reforzando la sinapsis
Las sinapsis se dividen aumentando su número
Durante el desarrollo predominan los receptores NMDA
LTD
El descenso del Ca++ debilita la sinapsis interiorizando los
recptores AMPA
martes 16 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

11. martes 16 de junio mayo de
sábado 29 de de 2009 2010

12. sábado 29 de mayo de 2010

13. APRENDIZAJE PROCEDURAL
APRENDIZAJE PROCEDURAL
Procedural memories amenable to
Aprendizaje no asociativo
investigation
Nonassociative Learning
Habituación
Habituation
Aprendemos a ignorar
Learning to ignoresin significado
estímulos stimulus that lacks
meaning
Sensitización
Sensitization
Aprendemos a
amplificar la respuesta
Learning to intensify response to
stimuli
es 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

14. APRENDIZAJE PROCEDURAL
APRENDIZAJE PROCEDURAL
Aprendizaje asociativo
ssociative Learning
Condicionamiento
Classical Conditioning: Pair
clásico. Se combina
an unconditional stimulus
un estímulo
incondicional US
(UC) with a conditional
con uno
stimulus (CS) to get a
condicional CS para
conditioned response (CR)
obtener una
respuesta
condicionada CR
sábado 29 de mayo de 2010

15. Aprendizaje simple
Habituación
Sensibilización
Aprendizaje condicionado
Modificaciones estructurales en
la memoria a largo plazo
18 sábado de 2009
de junio 29 de mayo de 2010

16. ANTECEDENTES HISTORICOS
sábado 29 de mayo de 2010

17. ANTECEDENTES HISTORICOS
Ramon y Cajal
(1894)
sábado 29 de mayo de 2010

18. ANTECEDENTES HISTORICOS
Ramon y Cajal
(1894)
Hebb (1949)
sábado 29 de mayo de 2010

19. ANTECEDENTES HISTORICOS
Ramon y Cajal
(1894)
Hebb (1949)
Bliss y Lømo
(1973)
sábado 29 de mayo de 2010

20. MECANISMOS SINÁPTICOS DEL
edentes históricos
APRENDIZAJE Y LA MEMORIA
ANTECEDENTES HISTORICOS
Antecedentes históricos
y Cajal (1894)
Ramon y Cajal
(1894)
Ramon y Cajal (1894)
HebbHebb (1949)
949) (1949)
Bliss Bliss y Lømo
y Lømo (1973)
(1973)
ømo (1973)
18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

21. stóricosTEMASINÁPTICOS DEL
MECANISMOS XVI
edentes históricos
históricos
APRENDIZAJE Y LA MEMORIA
ANTECEDENTES HISTORICOS
MECANISMOS SINÁPTICOS DEL
cedentes históricos
APRENDIZAJE Y LA MEMORIA
Antecedentes
Antecedentes históricos
y Cajal (1894)
Ramon y Cajal
y CajalCajal (1894)
(1894) (1894)
Ramon y
Ramon y Cajal (1894)
HebbHebb (1949)
949) (1949)
1949)y (1949) (1973)
Hebb
Bliss Bliss y Lømo
Bliss y Lømo (1973)
Lømo
(1973)
Lømo (1973)
ømo (1973)
ves 18 de junio de 2009
18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

22. APRENDIZAJE SIMPLE
sábado 29 de mayo de 2010

23. APRENDIZAJE SIMPLE
Aprendizaje simple
APRENDIZAJE SIMPLE
Eric Kandel Aplysia californica
Eric Kandel Aplysia californica
rtes 16 de junio de 2009
tes 16 de junio de 2009
ves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

24. APRENDIZAJE SIMPLE
APRENDIZAJE SIMPLE
Aprendizaje simple
Aprendizaje simple
APRENDIZAJE SIMPLE
Eric Kandel
Eric Kandel Aplysia californica
Aplysia californica
Eric Kandel
Eric Kandel Aplysia californica
Aplysia californica
martes 2009 junio de 2009
martes 16 de
rtes 16 de junio de 2009 junio de 2009
tes 16 de junio de 16 de junio de 2009
jueves 18 de
ves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

25. APRENDIZAJE SIMPLE
APRENDIZAJE SIMPLE
Aprendizaje simple
Aprendizaje simple
APRENDIZAJE SIMPLE
Eric Kandel
Eric Kandel
Eric Kandel Aplysia californica
Aplysia californica
Eric Kandel
Eric Kandel Aplysia californica
Aplysia californica
martes 2009 junio de 2009
martes 16 de
rtes 16 de junio de 2009 junio de 2009
tes 16 de junio de 16 de junio de 2009
jueves 18 de
ves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

26. APRENDIZAJE SIMPLE
APRENDIZAJE SIMPLE
Aprendizaje simple
Aprendizaje simple
APRENDIZAJE SIMPLE
Eric Kandel
Eric Kandel
Eric Kandel Aplysia californica
californica
Aplysia californica
Aplysiacalifornica
Eric Kandel
Eric Kandel Aplysia
Aplysia californica
martes 2009 junio de 2009
martes 16 de
rtes 16 de junio de 2009 junio de 2009
tes 16 de junio de 16 de junio de 2009
jueves 18 de
ves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

27. MODELOS DE APRENDIZAJE
EN INVERTEBRADOS
Aprendizaje no asociativo en Aplysia
Nonassociative Learning in Aplysia
Reflejo retiradareflex
Gill-withdrawal sifon
Habituación
Habituation
eves 18 de juniode 2009
sábado 29 de mayo de 2010

28. MODELOS DE APRENDIZAJE EN
INVERTEBRADOS
Nonassociative asociativo Aplysia
Aprendizaje no Learning inen Aplysia (Cont’d)
Habituation results from presynaptic modification at L7 en L7
Habituación consecuencia de modificación presinaptica
ueves 18 de29 de mayo
sábado junio de 2009 de 2010

29. MODELOS DE APRENDIZAJE
EN INVERTEBRADOS
Aprendizaje no asociativo en Aplysia (Cont’d)
Nonassociative Learning in Aplysia
La estimulacion eléctrica repetida ade una neurona sensorial
Repeated electrical stimulation of sensory neuron leads
lleva a progressively postsinápticoin the postsynaptic motor
to a un potencial smaller EPSP menor en la motoneurona
neuron
sábado 29 de mayo de 2010

30. SIMPLE SYSTEMS: INVERTEBRATE
MODELS OF LEARNING
Nonassociative
Aprendizaje no
Learning in Aplysia
asociativo en Aplysia
(Cont’d)
Reflejo de
Sensitization of
retirada del sifon
the Gill-
Withdrawal
implica sinapsis
Reflex involves
L29 axoaxonic
L29
synapse
sábado 29 de mayo de 2010

31. MODELOS DE APRENDIZAJE
EN INVERTEBRADOS
Nonassociative Learning in Aplysia
Aprendizaje no asociativo en Aplysia
(Cont’d)
La L29 libera serotonina que activa
5-HT released by L29 in response to
la Adenilil ciclasa ligada a Proteina G
head shock leads to G-protein
del terminal sensorial adenylyl cyclase
coupled activation of
in sensory axon terminal.
La producción del AMPc activa la
PkA AMP production activates
Cyclic
protein kinase A.
Los grupos fosfato se ligan al canal
Phosphate groups attach to a
de potasio cerrándolo
potassium channel, causing it to close
sábado 29 de mayo de 2010

32. MODELOS DE APRENDIZAJE
EN INVERTEBRADOS
Nonassociative Learning in Aplysiaen
Aprendizaje no asociativo
(Cont’d)
Aplysia
Effect of decreased potassium
conductance in sensoryimplica la
El descenso del K axon
terminal
entrada de mas iones de
Calcio, aumentando la into
More calcium ions admitted
terminal and more transmitter
liberacion del
release
neurotransmisor
sábado 29 de mayo de 2010

33. MODELOS DE APRENDIZAJE
EN INVERTEBRADOS
Aprendizaje no asociativo
Associative Learning in
Aplysia
en Aplysia
Consicionamiento
Classical
conditioning: CS
clasico: El EC
initially produces no
inicialmente no produce
response but after
respuesta, pero tras
pairing with US,
causes withdrawal
acoplarlo con el END,
causa retirada
sábado 29 de mayo de 2010

34. MODELOS DE APRENDIZAJE
EN INVERTEBRADOS
The molecular del
Bases moleculares basis
for classical clásico en
condicionamiento
conditioning in
Aplysia
Aplysia el EC y el END
Acoplando
aumenta la activacion de la
Pairing CS and US
causesciclasa por la entrada
adenilil
greater
activationterminal
de Calcio al
of adenylyl
presináptico
cyclase because CS
admits Ca2+ into the
presynaptic terminal
sábado 29 de mayo de 2010

35. Sensibilización a corto plazo
sábado 29 de mayo de 2010

36. Sensibilización a largo plazo
sábado 29 de mayo de 2010

37. Aprendizaje condicionado
sábado 29 de mayo de 2010

38. Aprendizaje condicionado
sábado 29 de mayo de 2010

39. MODELOS DE APRENDIZAJE
EN VERTEBRADOS
Plasticidad sinaptica en Hipocampo
LTP yLTD clave para formr memorias
Bliss y Lomo
Estimulación a alta frecuencia de vía excitatoria
Preparacion en rodaja, estudio de LTP y LTD
sábado 29 de mayo de 2010

40. MODELOS DE APRENDIZAJE
MODELOS DE APRENDIZAJE
EN VERTEBRADOS
EN VERTEBRADOS
Synaptic Plasticity in the
Hippocampus (Cont’d)
Anatomy of the
Hippocampus
anatomia hipocampo
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

41. EN VERTEBRADOS
MODELOS DE APRENDIZAJE
Plasticity in the Hippocampus (Cont’d)
EN VERTEBRADOS
rties of LTP in CA1
LTP
sábado 29 de mayo de 2010

42. MODELOS DE APRENDIZAJE
MODELOS DE APRENDIZAJE
ENVERTEBRADOS
EN VERTEBRADOS
Synaptic Plasticity in the Hippocampus
(Cont’d)
Plasticidad sinaptica en
Mechanisms of LTP in CA1
Hipocampo
Glutamate receptors mediate
Mecanismos de LTP en CA1
excitatory synaptic transmission
La trasmision excitatoria
NMDA receptors and AMPA
mediada por receptores de
receptors
Glutamato AMPA y NMDA
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010

43. Potenciación a largo plazo
sábado 29 de mayo de 2010

44. Potenciación a largo plazo
sábado 29 de mayo de 2010

45. Potenciación a largo plazo
Fase precoz
sábado 29 de mayo de 2010

46. Potenciación a
largo plazo
Fase tardía
sábado 29 de mayo de 2010

47. Potenciación a
largo plazo
Fase tardía
sábado 29 de mayo de 2010

48. Potenciación a largo plazo
sábado 29 de mayo de 2010

49. sábado 29 de mayo de 2010