1. La neurobiología del aprendizaje estudia procesos como la consolidación, la reactivación y la reconsolidación de la memoria, así como la persistencia y la recuperación. 2. Se ha demostrado que la memoria a corto y largo plazo dependen de diferentes estructuras cerebrales, como el hipocampo y la corteza prefrontal. 3. Procesos celulares y moleculares como la potenciación a largo plazo ayudan a explicar cómo se almacenan y recuperan los recuerdos a nivel sináptico en el cere

1. TP VII: NEUROBIOLOGIA DEL
APRENDIZAJE
Carlos Arias Grandio
carlosargr@gmail.com

2. Glosario
•Consolidación
•Reactivación y
reconsolidación
•Persistencia
•Recuperación
•Potenciación a largo
plazo
•Hipocampo
•Corteza prefrontal
•Ganglios basales
(putamen, estriado)
•Amígdala
•Sensibilización
•Habituación
•Vía de señalización
•Memoria corto plazo
•Memoria largo plazo
•Memoria explicita
•Memoria implicita
•Glutamato
•Receptores AMPA y
NMDA
•Dopamina
•Serotonina

3. Aprendizaje en psicología
cognitiva
•Conceptos relacionados con la metáfora de
PROCESAMIENTO DE INFORMACION:
–Memoria
–Consolidación
–Recuperación
–Persistencia
–Reactivación
–Reconsolidación
–Representación
–Asociación

4. Preguntas de la neurociencia
cognitiva
•Donde se almacena la memoria (engrama)?
•Como se traduce a código sináptico?
•Cuanto tarda el proceso de almacenamiento?
•Como se recupera la memoria?
•Como se mantiene la memoria?
•Se puede borrar un recuerdo?
•Se puede introducir un recuerdo?

5. Consolidación y Reconsolidación
Consolidacion: proceso en el que una memoria es almacenada en el cerebro.
Reactivacion: memoria vuelve a ser labil, y susceptible de ser manipulada durante
la reconsolidacion.

6. Consolidación
•Consolidación celular son los procesos
celulares que permiten el almacén de la
memoria.
•Consolidacion de sistemas, proceso por el que
una memoria depende inicialmente de un
sistema de memoria, pero con el tiempo deja de
depender de este sistema.

7. Consolidación
Theodule-Armand Ribot (1882):
–Describe amnesia anterógrada y retrógrada en
pacientes después de traumatismo.
–Debe existir un proceso biológico que
progresivamente hace que la memoria sea más
fuerte “gradiente de Ribot”.

8. •Amnesia retrograda:
–Se pierde información previa a la lesión.
•Amnesia anterógrada:
–Se pierde capacidad de guardar nueva
información.
Tiempo
Lesión
Amnesia Retrógrada Amnesia anterógrada

9. Consolidación
Concepto utilizado por primera vez por Muller y
Pilzecker (1900).
–Aproximación experimental, tarea interferencia en lista de
palabras (olvido como interferencia)
–Después de la adquisición se produce una reactivación del
material aprendido que estabiliza los contenidos de las
nuevas memorias. Las alteraciones en esta actividad
perseverante alteran la consolidación. La actividad
perseverante tiende a consolidar.

10. Consolidación
•Brunham (1903):
–La define como un proceso fisiológico y
psicológico, y explica amnesia retrógrada porque
memoria nunca terminó de ORGANIZARSE
completamente.
–La consolidación requiere repetición y formación
de nuevas conexiones que dependen de un proceso
fisiológico.
•Zubin y Barrera (1941): Hacen estudios con
humanos, empleando shock eléctrico.
Interrumpen formación de memoria y su

11. Todos estos autores contribuyen a que en
los años 20 el proceso de consolidación ya sea
incluido dentro del proceso de la memoria.

12. D.O. Hebb
Hebb y Gerard (1949) plantean la teoría de
memoria de doble huella (Reverberación y modificación
estructural):
–Las nuevas memorias son estabilizadas por una actividad
neuronal recurrente (memoria a corto plazo).
–Si no es alterado este proceso, se producen cambios morfológicos
en la red neuronal, provocando conexiones permanentes que
permiten la regeneración del patrón de actividad en momentos
posteriores (evocación). Este proceso constituye la memoria a
largo plazo.

13. Caso HM (1906-2008)
•En 1953 Lobectomía
bilateral medial de los
lóbulos temporales
–Hipocampo (anterior
medial)
–Amígdala
•Mejora epilepsia
•Ultimo paciente en recibir
este tratamiento

14. Se elimino en la
cirugia:
•Amigdala
•Perirhinal cortex
•Entorhinal cortex
•2/3 del hipocampo

15. 1. Lista de
palabras:
Puppy
Mushroom
Pancake
Salsa
Spicy
2. Rellena los
huecos:
__us__r__o__m
PRIMING

16. Memoria en HM
•Coeficiente de inteligencia: Preservado.
•Memoria a corto plazo preservada.
•Percepcion preservada.
•Memoria implícita y procedural preservada.
•Amnsia reterógrada de 2 años.
•Amnesia anterógrada.
Tiempo
Lesión
Amnesia Retrógrada Amnesia anterógrada

17. Conocimiento derivado del caso
HM
•Distintos tipos de “memoria” o de “respuestas”
susceptibles de ser mas o menos influidos por
una lesión “especifica”.
•Algunos tipos de memoria parecen estar mas
relacionados con algunas estructuras del
cerebro que con otras.
•La posibilidad de recordar episodios recientes
depende de que el hipocampo este intacto. Esto
no afecta a recuerdos mas lejanos en el tiempo.

18. Memoria a corto
plazo
Memoria a largo
plazo
Memoria de trabajo
En función de tiempo

19. Episódica:
eventos de
nuestra vida
Semántica:
conocimiento
del mundo
Aprendizaje
de
habilidades
En función de la cualidad de
la memoria
Priming Condicionamiento
Declarativa o explicita:
cosas que puedes contar a
terceros
Procedural, no declarativa o
implícita: interviene en el
aprendizaje de procedimientos

20. Memoria Explicita Vs implícita
•Similitudes
–Corto Vs Largo plazo
–Repeticion mejora la
“memoria”
–Memoria a largo plazo
requiere la sintesis de
nuevas proteinas
•Diferencias
–Ubicación (cerebelo,
ganglios basales Vs
hipocampo y lobulo
temporal)
–Requerimientos de
conciencia
–La cualidad de “lo
aprendido” (conocimiento,
hechos Vs acciones)
•Implicit en muchas
especies y ordenes de
animales, y la explicita?

21. PACIENTE RB
•Accidente isquemico cerebral
durante una operacion
quirurgica.
•Amnesia similar a HM.
•Las neuronas danhadas
estaban localizadas en CA1 de
hipocampo
•Quiza CA1 sea suficiente para
explicar el deficit de memoria
en HM?

22. Sindrome de Korsokoff
–En alcoholicos por deficit de
Tiamina (vitamina B1)
–Amnesia anterograda en
memoria declarativa
–La amnesia retrograda se
desarrolla posteriormente
–Entre las areas afectadas
estan estructuras del talamo,
corteza, hipocampo y cerebelo.

23. ALZHEIMER
•Degeneracion de la memoria
mayor que la esperada por el
envejecimiento.
•Enfermedad progresiva y
terminal, perdiendo habilidades
de la vida cotidiana.
•Amnesia RETROGRADA y
ANTEROGRADA.
•Otras alteraciones como afasia,
apraxia o agnosia.
•Deterioro “cognitivo” progresivo.
•Deterioro producido por

24. ROL DEL HIPOCAMPO
•Gracias a HM sabemos que es importante para la
memoria explicita, pero no es el lugar en donde se
almacena la memoria a largo plazo.
•Las fases iniciales de la consolidacion se han
relacionado con cambios importantes en esta
estructura (LTP).
•Algunos autores senhalan que en las primeras 24
horas de un aprendizaje nuevo, hay entre 1000 y
1500 proteinas cambiando, y el numero de
conexiones puede doblarse.
Susan Keogh 08"

25. E. Kandel
http://www.youtube.com/watch?v
=K0cnyqzqgkQ (en ingles)
Utiliza modelo animal de Aplisia para estudiar
“memoria” (caracol marino).
–Solo 20000 neuronas (sistema nervioso simple)
–Acotado rango de comportamiento
–Tiene neurona mas grandes del reino animal
http://www.youtube.com/watch?v=6zBAA49InjU&list=
PLC8C0FDA1A3135C2A (video muy simplificado del
trabajo de Kandel).

26. Habituación
Sensibilización
Condicionamiento clásico
Condicionamiento instrumental
MIN 15:20

27. MEMORIA para
kandel
•Cambios neuroanatomicos
(nuevas conexiones,
crecimiento en espinas
dendriticas)
•Cambios neuroquimicos
(liberación de
neurotransmisores)
•Potenciación a largo plazo
(PLP, LTP) o aumento de
efectividad sinaptica duradera.
(en ingles)

28. HABITUACION
y
SENSIBILIZACION
Habituación
Sensibilización

29. MEMORIA A CORTO Y LARGO PLAZO
La memoria a largo plazo es INDEPENDIENTE de la memoria a corto plazo. Se
puede alterar la retención a largo plazo sin afectar la retención a corto plazo.

30. Interrupción de consolidación
EC-EI 4 hr
Anisomicina en la amígdala
20 hr
Test
Corto plazo
Test
Largo plazo
Schafe & LeDoux, 2000
MCP MLP
0
20
40
60
80
100
Control
Anisomycin
Anisomicina bloquea
consolidación de memoria

31. REFLEJO DE BRANQUIA A NIVEL
CELULAR
Glutamatérgica
Colinérgica

32. SENSIBILIZACION
•A corto plazo: cambio funcional (mediado por
serotonina) que potencia respuesta de la
neurona motora.
Glutamatérgica
Colinérgica
Serotoninérgica
MIN 21:29

33. Nivel Molecular: Memoria a corto
plazo en sensibilizacion
5-HT
Glutamatergica
CORTO PLAZO

34. Memoria a largo plazo
•Requiere síntesis de nuevas
proteínas
–Con estimulacion repetida,
PKA viaja al nucleo y alli
fosforila (activa) CREB, que es
un factor de transcripcion que
se uno a sitios especificos del
ADN y produce síntesis de
nuevas proteínas. Estas
proteinas tienen que ver con
cambios anatomicos en la
neurona.

35. LARGO PLAZO

36. POTENCIACION A LARGO PLAZO
Correlato neurobiologico de la
memoria a largo plazo?
MIN 34:56

37. Nivel Celular: HIPOCAMPO

38. LTP (1966-hasta la fecha)
•Facilitación de la transmisión sináptica.
•Se relaciona con el aprendizaje. La estimulación
repetida produce cambios en la excitabilidad
que pueden durar semanas.
•La estimulación breve produce la activacion de
receptores AMPA y NMDA, que permite entrada
de calcio, activa calmodulin kinase II, que
produce la insercion de nuevos canales AMPA
(memoria a corto plazo, plasticidad a corto
plazo).

40. LTP a corto plazo: cambios
funcionales

42. LTP a largo plazo: cambios
morfologicos

43. LTP RESUMEN
Aumenta eficacia sinaptica
Ocurre en todas las areas relacionadas con
aprendizaje
El glutamato es el principal neurotransmisor
utilizado
RECEPTORES GLUTAMATO: AMPA y NMDA
Es dependiente de canales de NA y de Potasio
Vias de senhalizacion en la que participan
Calmodulin Kinase II y otras protein kinasa , que
generan cambios funcionales (aumento canales
AMPA) y estructurales (aumento espinas
dendriticas)

44. Behav Brain Sci. 1997 Dec;20(4):597-614; discussion 614-55.
Long-term potentiation: what's learning got to do with it?
Shors TJ, Matzel LD.
•Abstract
•Long-term potentiation (LTP) is operationally
defined as a long-lasting increase in synaptic
efficacy following high-frequency stimulation of
afferent fibers. Since the first full description of
the phenomenon in 1973, exploration of the
mechanisms underlying LTP induction has been
one of the most active areas of research in
neuroscience. Of principal interest to those who
study LTP, particularly in the mammalian

45. Learn Mem. 2006 Sep-Oct;13(5):491-7.
Retrieval failure versus memory loss in experimental amnesia:
definitions and processes.
Miller RR, Matzel LD.
•Abstract
•For at least 40 years, there has been a recurring
argument concerning the nature of
experimental amnesia, with one side arguing
that amnesic treatments interfere with the
formation of enduring memories and the other
side arguing that these treatments interfere
with the expression of memories that were
effectively encoded. The argument appears to
stem from a combination of (1) unclear

46. Activacion de receptores D1 en el hipocampo dorsal 12 horas despues del
entrenamiento modula la persistencia de memoria a largo plazo. (A) Animales
entrenados con una descarga debil (0.4 mA for 2 s) o fuerte (0.8 mA for 2 s). (B to E)
Animales entrenados con intensidad fuerte (B y E) o debil (C y D), y a las 9-12 horas
recibieron un Antagonista Dopaminergico (SCH23390 )(B) o un agonista Dopaminergico
(SKF38393 )(C).

48. Otras áreas del
cerebro
implicadas en
aprendizaje
•Hipocampo: Memoria
explicita.
•Cerebelo, Ganglios
basales (caudado y
putamen) memoria
procedimental.
•Amígdala:
Condicionamiento clásico,
aprendizaje emocional.