APRENDIZAJE Y MEMORIA

Definición Aprendizaje: Cualquier cambio relativamente estable en el comportamiento como consecuencia de la experiencia. Proceso mediante el cual las experiencias modifican nuestro sistema nervioso y, por tanto, nuestra conducta. Función → Desarrollar conductas que se adapten a un entorno cambiante. Memoria: Almacenar información codificada que puede ser recuperada (voluntariamente o involuntariamente) Capacidad para almacenar experiencias y poder beneficiarse de dichas experiencias en una acción futura Capacidad de retener información aprendida

Definición Memoria: Información adquirida/mantenida por un sistema en un momento del tiempo y construida a partir de acontecimientos anteriores Sistemas de memoria Sistemas funcionales que capacitan a un sistema para adquirir/retener información con diferentes características Aprendizaje: Proceso interactivo de cambios en los estados de un sistema que consolidan o modifican los estados de memoria

Modelo de Atkinson y Shiffrin

Memoria declarativa Influida por atención y elaboración Diseminación en la corteza Dependencia del giro parahipocampal y corteza prefrontal Influida por contexto y estado Dependencia de hipocampo

Chunks Efecto de posición (primacía y recencia)

Aprendizaje relacional Habilidades y hábitos Tres etapas de adquisición (Fitts & Posner, 1967) Fase cognitiva: instrucciones verbales Fase asociativa: precisión aumenta y “mediación verbal” disminuye Fase de autonomía: conducta muy precisa, ejecución rápida, casi automático, Priming Aumento en la velocidad de respuesta Aumento en la exactitud de la respuesta Sesgo en la naturaleza de la respuesta http://www.youtube.com/watch?v=c8gDjaFdmvg

Lóbulo temporal Hipocampo Amígdala Corteza rinal Frontal Parietal Estructuras neurales Lóbulo temporal Hipocampo Centro asociativo integrador Archivo y consolidación de recuerdos explícitos Amígdala Valoración del significado emocional Aprendizaje condicionado Corteza rinal Recuerdos explícitos a largo plazo Frontal Memoria de trabajo, contextual, temporal y prospectiva Metamemoria Parietal Memoria a corto plazo Centros de memoria espacial y somestésica Diencéfalo Secuenciación temporal de recuerdos Ganglios basales Relaciones entre estímulos y respuestas Memoria implícita y de procedimiento Cerebelo Habilidades sensorialesmotoras adquiridas Aprendizaje pavloviano

Efectos de la emoción sobre la memoria episódica

Modulación de la memoria por eventos emocionales

Amígdala y consolidación McGaugh, J. L. & Cahill, L. (2003). Emotion and memory: central and peripheral contributions. En R. J. Davidson, K. R. Scherer & H. H. Goldsmith (Eds.), Handbook of Affective Sciences (pp. 93-116). New York: Oxford University Press.

Activación de otras estructuras relacionadas con la emoción Maratos, E.J., Dolan, R.J., Morris, J.S., Henson, R.N. & Rugg, M.D. (2001). Neural activity associated with episodic memory for emotional context. Neuropsychologia, 39, 910-20.

APRENDIZAJE

Aprendizaje no asociativo Cambio en la respuesta ante un estímulo incondicionado por la presentación repetida de éste. Sensibilización Habituación http://www.hhmi.org/biointeractive/aplysias-gill-withdrawal-reflex-and-sensitization

Identificar y catalogar estímulos Tipos de aprendizaje Perceptivo Identificar y catalogar estímulos Cambios en la corteza sensorial asociativa Estímulo-respuesta Ejecutar una conducta ante un estímulo Conexión circuitos percepción - movimiento Motor Ejecutar nuevas conductas Cambio en sistemas motores

Aprendizaje perceptivo

Aprendizaje perceptivo Aprender a percibir estímulos determinados Aprender acerca de las cosas, no qué hacer cuando se presentan Aprender a reconocer estímulos concretos o categorías de estímulos

-Posiciones relativas, orientación - Rotación, trayectoria -Forma, tamaño, rigidez -Color, brillo, textura visual, transparencia, sombras

Reconocimiento de estímulos visuales Aprender a reconocer se efectúa mediante cambios en las conexiones sinápticas de la corteza temporal inferior Las tareas que requieren recuerdos activan regiones de la corteza sensorial de asociación El recuerdo de identidad y de localización también estimulan las corrientes ventral y dorsal (respectivamente)

Memoria perceptiva a corto plazo Reconocimiento → las aferencias sensoriales activan las regiones de la corteza asociativa sensorial Memoria a corto plazo → la actividad de las regiones continúa en ausencia del estímulo Implica la corteza prefrontal en todas las modalidades sensoriales

Corteza prefrontal y memoria a corto plazo Retener memoria del estímulo muestra mientras la corteza de asociación se encarga de la percepción Asociaciones aprendidas previamente Permite recordar la respuesta dada anteriormente ante el estímulo

Condicionamiento

Aprendizaje asociativo simple Condicionamiento clásico Condicionamiento instrumental Procedimientos Asociaciones entre estímulos neutro e incondicionado Asociación entre conducta y estímulo o suceso reforzante Mecanismos de aprendizaje Respuestas involuntarias mediadas por el SN Autónomo Respuestas voluntarias mediadas por el SN Somático Tipo de conducta Conducta respondiente (SNA) Conducta operante (SNS)

Condicionamiento clásico El núcleo central de la amígdala forma parte de las respuestas emocionales condicionadas Se dan cambios sinápticos en el núcleo lateral de la amígdala, el cual tiene proyecciones hacia el núcleo central Estos cambios se deben a potenciación a largo plazo mediada por receptores NMDA

Condicionamiento instrumental Aprendizaje motor → respuesta más rápida, fluida y automática Fortalecimiento de circuitos neurales que detectan determinado estímulo con otros que producen determinada respuesta

Ganglios basales Neo estriado (núcleo caudado y putamen) Recoge: Información sensorial de todas las regiones de la corteza Información de los lóbulos frontales sobre movimiento Eferencias hacia las áreas premotora y motora suplementaria (planificación) y motora primaria (ejecución) Papel en el aprendizaje automático

Corteza motora primaria y secundaria Planificación y ejecución de movimientos Área motora suplementaria → aprender secuencias de respuestas Corteza premotora → Programación de movimientos complejos utilizando información sensorial Objetivos de los movimientos En qué parte del espacio (aferencias desde la corteza parietal)

Núcleo accumbens Recibe botones terminales que liberan dopamina Relacionado con refuerzo y atención Efectos reforzantes de la estimulación eléctrica (también de drogas adictivas)

Estímulo reforzante Secreción de un neurotransmisor o neuromodulador en la región de cambios sinápticos → Dopamina La potenciación a largo plazo es imprescindible para el condicionamiento instrumental Presencia de dopamina Activación de receptores NMDA en el núcleo accumbens Dopamina modula la potenciación a largo plazo en la corteza prefrontal y el núcleo accumbens

Serotonina Noradrenalina Dopamina Acetilcolina Efecto supresor sobre la PLP: reduce espinas dendríticas Noradrenalina Efectos facilitadores en sinapsis de las neuronas entorrinales con la circunvolución dentada Dopamina Efectos excitadores sobre la PLP y plasticidad sináptica Acetilcolina Ritmo theta hipocampal influye en el PLP en el hipocampo

Potenciación a largo plazo

Principio de HEbb EI RC EC Neurona del sistema somatosensorial Contigüidad: se fortalecerán solo las conexiones sinápticas que están activas cuando se aplica el soplo Copyright © 2004 Allyn and Bacon Neurona del sistema somatosensorial sinapsis P (fuerte) Parpadeo sinapsis T (débil) Neurona del sistema auditivo Tono de 1000 Hz Soplo de aire en el ojo EI RC EC Principio de HEbb

Plasticidad sináptica Cambios en la estructura o la bioquímica de las sinapsis que alteran sus efectos sobre las neuronas postsinápticas Potenciación a largo plazo → Estimulación eléctrica de los circuitos de la formación hipocampal que desemboca en cambios sinápticos a largo plazo

Potenciación a largo plazo (LTP) Cambios potenciación a largo plazo Traslado/Inserción de receptores AMPA Nuevas conexiones sinápticas Aumento de glutamato liberado Reforzamiento de la sinapsis Animaciones 13.3 y 13.4

CREB: cAMP response element-binding

Aprendizaje y LTP No sólo se da en la región hipocampal (CA1): En corteza prefrontal, piriforme, entorrinal, motora y visual En tálamo y amígdala La alteración de la LTP altera el aprendizaje Interviene en el condicionamiento clásico e instrumental