Bases neurales del aprendizaje y la memoria. Neurobiología. Universidad Pompeu Fabra.

1. Bases neurobiológicas de los procesos de
aprendizaje y memoria (II)
Jessica Ruiz Medina
Licenciada en Psicología
Doctora en Neurociencias por la
Universidad Autónoma de Barcelona

2. El aprendizaje es el proceso por el cual adquirimos nueva información o
conocimiento. La memoria constituye el proceso por el cual este
conocimiento es codificado, almacenado y, más tarde, recuperado.

3. El aprendizaje se manifiesta por medio de múltiples
sistemas diferenciados anatómica y
funcionalmente.

4. En función del criterio temporal, la memoria se divide en:

5. En función del criterio cualitativo, la memoria se divide en:

6. Aprendizaje y memoria no declarativa (implícita)
- Aprendizaje no asociativo: Habituación y Sensibilización
- Aprendizaje asociativo: Condicionamiento clásico e instrumental
- Aprendizaje procedimental
- Priming

7. Aprendizaje no asociativo: Habituación y Sensibilización
Aplysia Californica
Estudio de la retracción de la branquia ante
diferentes estímulos aplicados en el sifón o
en la cola.
Branquia Sifón
Cola

8. Habituación
Habituación: la presentación
repetitiva del mismo estímulo
ocasiona una disminución de la
respuesta
La estimulación repetitiva de la neurona
sensorial provoca que la respuesta de la
motoneurona con la que sinapta sea
progresivamente menor.
Esto se debe a que con repeticiones
sucesivas, la neurona sensorial libera
menos glutamato hacia la motoneurona.

9. Habituación

10. Sensibilización
Sensibilización: La presentación de un
estímulo aversivo de elevada intensidad en la
cola produce un incremento en la respuesta
dada ante la estimulación del sifón.

11. La sensibilización recluta neuronas adicionales. El estímulo intenso que se aplica en
la cola evoca la sensibilización, activando neuronas sensitivas que inervan la cola.

12. Estas neuronas sensitivas excitan interneuronas que liberan serotonina en las
terminaciones presinápticas de las neuronas sensitivas del sifón.

13. La serotonina aumentará la excitabilidad de las neuronas sensitivas del sifón, lo que
conduce a un incremento de la excitación sináptica de las neuronas motoras

14. Sensibilización

15. Condicionamiento
Condicionamiento clásico
- Cerebelo
- Amígdala (si componente emocional)
Cerebelo

16. Respuestas emocionales condicionadas
Núcleos Central y Basolateral de la Amígdala
Respuesta de freezing

17. Paradigma del parpadeo
Eyeblink conditioning

18. Paradigma del parpadeo
Eyeblink conditioning
Christian and Thompson, 2003

19. Condicionamiento instrumental
-DMS
-CPF
Condicionamiento
Respuesta Refuerzo
+

20. Sustrato neural: neocorteza
La percepción de nuestro entorno y de los
estímulos que lo componen provoca que se
genere una huella en forma de memoria de
estos estímulos en la neocorteza, sin ser
conscientes, de manera que posteriormente
esta huella puede ser activada y, por lo tanto,
la información recuperada.
Priming (aprendizaje perceptivo)

21. Corteza inferotemporal (IT) Corteza temporo-occipital
Priming (aprendizaje perceptivo)
EEs auditivos EEs visuales

22. Lista A
Mano
Pequeño
Caballo
Volar
Gordo
Polvo
Gusano
Bueno
Nieve
Cuatro

23. Lista B
Man-
Tes-
Cab-
Mun-
Gor-
Cue-
Gus-
Mal-
Nie-
Tri-

24. Aprendizaje procedimental
El aprendizaje procedimental se basa en la repetición, de manera que
progresivamente se va consiguiendo una mayor competencia en diferentes hábitos y
habilidades.
Papel clave de:
- circuito cortico-cerebelar-tálamo-
cortical: aprender una nueva
secuencia de movimientos
- circuito cortico-ganglio basal-
tálamo-cortical: modificar una
secuencia ya aprendida (adaptación
motora)

25. Circuito cortico-cerebelar-tálamo-cortical
Aprender una nueva secuencia de movimientos

26. Circuito cortico-ganglio basal-tálamo-cortical
Modificar una secuencia ya
aprendida (adaptación motora)
Ganglios
basales
Áreas premotoras y motoras

27. Aprendizaje y memoria declarativa (explícita)
- Semántica: hace referencia al conocimiento que tenemos sobre el mundo en
general, tanto si lo hemos aprendido en el día a día, en la escuela o leyendo por
nuestra cuenta
- Episódica: se incluyen todas aquellas vivencias propias, todo aquello que nos ha
pasado a lo largo de la vida
- Espacial: este tipo de aprendizaje nos permite conocer con detalle nuestro entorno,
movernos por él, y afrontar con garantías entornos nuevos.

28. Aprendizaje y memoria
declarativa
El sustrato neural del aprendizaje
declarativo se encuentra
principalmente en el lóbulo
temporal medial y concretamente
en la formación hipocampal.

29. Corteza Parahipocampal
Corteza Perirrinal
Corteza Entorrinal
Giro dentado
CA3
CA1
Subículo
Vía perforante
Fibras musgosas
Colaterales Schaffer
Formación hipocampal

30. Estudios en animales
Test de no apareamiento
demorado con la muestra
(TNADM)
Las lesiones del hipocampo y
corteza adyacente producen
severos déficits en esta tarea.
Este test evalúa la habilidad para
reconocer como familiar un
objeto presentado recientemente.

31. Estudios en animales
Los animales con lesiones en la formación
hipocampal presentan déficits muy
pronunciados en diferentes formas de
exploración y aprendizaje espacial.
Esto se ha puesto de manifiesto con tareas
de aprendizaje y memoria espacial como el
Laberinto de Morris o el Laberinto Radial.

32. Laberinto acuático de Morris
Estudios en animales

33. Estudios en animales
… el hipocampo media la formación de mapas cognitivos. Es decir, la
formación de una representación neural organizada del ambiente físico.

34. Estudios en animales
Las lesiones del hipocampo afectan a la
información nueva de cada ensayo
impidiendo recordar a los animales
cuáles son los brazos en los que justo
acaban de entrar.
+ +
+
- -
-
- -

35. Estudios en humanos
Cuando la persona necesitaba navegar por el ambiente, se produjo un
incremento de la actividad del hipocampo que correlacionaba con la
precisión en la navegación.

36. En resumen…
el déficit de memoria causado por lesiones del hipocampo es
global. Se observan déficits en tareas espaciales (Morris,
laberinto radial) y no espaciales (TNADM)

37. Memoria de trabajo y CPF
La memoria de trabajo se utiliza para
mantener información on-line durante
unos segundos y sirve como base para
realizar actividades cognitivas básicas
como comprensión, razonamiento y
resolución de problemas.
La memoria de trabajo depende de la
corteza prefrontal

38. Las personas con lesiones prefrontales tienen grandes dificultades
cuando se cambia el criterio de ordenación de las cartas; continúan
perseverando y aplicando una regla que ya no es válida.
Una tarea que muestra problemas en la resolución de problemas asociados al daño
de la corteza prefrontal es el test de elección de cartas de Wisconsin.

39. Test de Stroop
Disfunciones de la CPF alteran la capacidad de inhibir una
respuesta muy automática, como es leer, en favor de una respuesta
menos automatizada, como es denominar un color.
Dar respuestas nuevas o poco habituales
Nos permite inhibir las tendencias de
respuesta habituales

40. Torre de Londres
Las disfunciones de la CPF
amplían el número de
movimientos necesarios para
realizar la prueba o, en casos
severos, impiden que el
sujeto realice la tarea con
éxito.
Planificar o tomar decisiones
Corregir errores

41. Amnesia. Concepto y tipos.

42. Amnesias
Los déficits de memoria como
consecuencia de daño cerebral,
enfermedad o trauma psicológico se
llaman amnesia.
Cualquier lesión que afecte al lóbulo
temporal medial puede producir amnesia
observándose una incapacidad para
aprender nuevas cosas o una pérdida
de los recuerdos previos a la lesión.

43. Estudios con el paciente H.M.
Con 27 años se le practicó una
operación en la que se le extirparon
bilateralmente los lóbulos
temporales mediales, incluyendo
córtex e hipocampo.
La cirugía fue un éxito para el
tratamiento de la epilepsia
Henry Gustav Molaison

44. Estudios con el paciente H.M.
Tenía una amnesia retrógrada parcial, dado que no podía recordar algunos
acontecimientos que ocurrieron durante los dos y tres años precedentes a la
cirugía. Este tipo de amnesia era gradual.
El problema más grave es la extrema amnesia anterógrada que presentaba,
aunque podía retener información durante unos minutos si mantenía la
información activa y nadie lo distraía.
H.M. podía formar nuevos recuerdos procedimentales

45. En resumen…
el déficit más importante producido por la lesión del lóbulo temporal es
que no se puede convertir la memoria a corto plazo en memoria a largo
plazo; es decir, no se puede consolidar nueva información de tipo explícito
o declarativo.
Estudios con el paciente H.M.

46. Conclusiones extraídas a partir del caso H.M…
 El hipocampo está involucrado en convertir los recuerdos a corto plazo en recuerdos a
largo plazo de tipo declarativo.
 Los lóbulos temporales mediales no se requieren para la memoria inmediata.
 Los lóbulos temporales mediales, y en concreto el hipocampo, no son el lugar donde se
almacena la memoria a largo plazo del conocimiento adquirido previamente.
 Los lóbulos temporales mediales no parecen necesarios para aprendizajes de tipo
procedimental o no declarativo.

47. Según su clasificación Cronológica puede ser
• Anterógrada o de fijación
• Retrógrada
Según su clasificación Etiológica puede ser:
1- Sd amésicos:
- Sd Korsakoff,
- Otros: TCE, ACV, virus del herpes…
2- Lacunar
3- Psicógena o Disociativa (Fuga disociativa)
4- Global Transitoria