LA PLASTICIDAD NEURONAL COMO BASE FISIOLÓGICA DEL APRENDIZAJE Y LA MEMORIA *Agüero, Rut *Barranco, M. Manuela *Crespo, Melina *Daniele, Julieta *Jairala, Juan *Rossit, Melina *Yodice, Agustina

POTENCIACIÓN A LARGO PLAZO (LTP) MEMORIA APRENDIZAJE PLASTICIDAD POTENCIACIÓN A LARGO PLAZO (LTP)

¿QUÉ ES LA MEMORIA? ¿QUÉ ES EL APRENDIZAJE? ¿QUÉ ES LA PLASTICIDAD NEURONAL? ¿QUÉ ES Y CÓMO FUNCIONA LA LTP?

¿QUÉ ES LA MEMORIA?

Podemos definir a la memoria como el almacenamiento y la evocación de informaciones que se adquieren a través de la experiencia.

MEMORIA SEGÚN EL TIEMPO DE DURACIÓN SEGÚN EL TIPO DE INFORMACIÓN ALMACENADA CORTO PLAZO LARGO PLAZO EXPLÍCITA IMPLÍCITA

-Según el tiempo de duración:   *Memoria a corto plazo: abarca los recuerdos que duran minutos, horas, hasta uno o dos días. Dentro de éste tipo de memoria debemos incluir la “memoria de trabajo” que es aquella que sólo se usa para construir o evocar las demás memorias. *Memoria a largo plazo: es aquella que dura semana, meses, años.

-Según el tipo de información almacenada:   *Memoria explícita o declarativa: es aquella capaz de retener números, hechos acontecimientos y otras situaciones conscientes. *Memoria implícita, no declarativa o de procedimientos: es aquella que corresponde a procesos o procedimientos sensoriales, motores o sensoriales y motores . A diferencia de la memoria declarativa, ésta se recupera de forma inconsciente.

ES IMPORTANTE TENER EN CUENTA QUE: LAS CLASIFICACIONES DE LA MEMORIA NO SON EXCLUYENTES ENTRE SI: LA MEMORIA EXPLÍCITA PUEDE SER A CORTO O A LARGO PLAZO Y LA IMPLÍCITA EN GENERAL ES A CORTO PLAZO. Hay memorias complejas que abarcan aspectos declarativos y no declarativos como por ejemplo a revisar a un paciente, tocar una canción determinada en el piano, etc.

¿Le comenté que tengo problemas con la memoria a corto plazo?

¿QUÉ ES EL APRENDIZAJE?

ES LA ADQUISICIÓN DE MEMORIAS APRENDIZAJE ES Producir una referencia básica a través de los patrones neuronales construidos e incorporados a lo largo de las diversas etapas comprendidas entre el nacimiento y la madurez. ES LA ADQUISICIÓN DE MEMORIAS

¿Qué es la plasticidad neuronal?

La plasticidad es la capacidad de modificar la eficacia de la transmisión sináptica, ya sea aumentándola o disminuyéndola; también, pueden formarse sinapsis nuevas como forma de plasticidad.

MECANISMOS DE PLASTICIDAD PRESINÁPTICOS POSTSINÁPTICOS

MECANISMOS PRESINÁPTICOS DE PLASTICIDAD AUMENTAN LA LIBERACIÓN DEL NEUROTRANSMISOR AUMENTO DEL POOL DE VESÍCULAS DISPONIBLES PARA LIBERAR AUMENTO DEL TIEMPO DE FUSIÓN DE LAS VESÍCULAS CON LA MEMBRANA PRESINÁPTICA CAMBIO DEL TIPO DE FUSIÓN DE LAS VESÍCULAS AUMENTO DEL INGRESO DE CALCIO FACILITACIÓN E INHIBICIÓN PRESINÁPTICAS HABITUACIÓN

MECANISMOS POSTSINÁPTICOS DE PLASTICIDAD AUMENTAN LA RESPUESTA DE LA NEURONA POSTSINÁPTICA A LA ESTIMULACIÓN Aumento de la afinidad de los receptores Aumento del numero de receptores

MECANISMOS “MIXTOS” (PRE Y POSTSINÁPTICOS) POTENCIACIÓN A LARGO PLAZO

¿QUÉ ES Y COMO FUNCIONA LA POTENCIACIÓN A LARGO PLAZO?

LA LTP ES EL AUMENTO DE LA DURACIÓN Y DE LA EFICACIA DE LAS SINAPSIS OCURRE SÓLO EN SINAPSIS GLUTAMATÉRGICAS ES MODULADA POR VARIOS NT SE RESTRINGE A LA SINAPSIS QUE HA SIDO EFECTIVAMENTE ESTIMULADA PUEDE ESTIMULAR A SINAPSIS PRÓXIMAS ES CONSIDERADA COMO UN POSIBLE MECANISMO DE LA MEMORIA

LA MAYORÍA DE LAS SINAPSIS EXCITATORIAS CEREBRALES SON GLUTAMATÉRGICA TRES GRANDES TIPOS DE RECEPTORES DE GLUTAMATO EN LA MEMBRANA POSTSINÁPTICA AMPA NMDA METABOTROPICOS

ACTIVACIÓN DE RECEPTORES AMPA INGRESO DE NA+ POR CANALES ESPECÍFICOS DESPOLARIZACIÓN ESTIMULACIÓN MASIVA O REITERADA DE ESTOS R AUMENTA LA DESPOLARIZACIÓN EXPULSIÓN DE Mg2+ DE LOS CANALES IONOTRÓPICOS DE LOS R NMDA ESTOS PASAN A RESPONDER AL GLUTAMATO DEJAN PASAR Ca2+ POR SU PROPIO CANAL

AUMENTO DE CALCIO INTRACELULAR ACTIVA DIVERSAS ENZIMAS FOSFOLIPASA A2 SINTASA DE OXIDO NÍTRICO HEMOOXIGENASA

Remodeling the Plasticity Debate: The Presynaptic Locus Revisited. Los mecanismos celulares que contribuyen en la LTP y la formación de sinapsis glutamatérgicas inducidas por actividad han sido intensamente estudiadas. Estudios recientes han renovado el interés respecto del rol de los componentes presinápticos en estos procesos. La evidencia actual nos demuestra que LTP utilizaría ambos mecanismos de expresión pre y post- sinápticos.

Expresión Presináptica de LTP. Los mecanismos de inducción y expresión de LTP serían más complejos que los planteados hasta la actualidad. Hallazgos recientes han analizado la posibilidad de que tanto mecanismos pre como post- sinápticos de mantenimiento de LTP pueden coexistir en una misma sinapsis. Fuertes evidencias respaldan la idea de que mecanismos presinápticos contribuyen en el mantenimiento de LTP dependiente de receptores NMDA.

MECANISMOS PRESINÁPTICOS DE PLASTICIDAD AUMENTAN LA LIBERACIÓN DEL NEUROTRANSMISOR AUMENTO DEL POOL DE VESÍCULAS DISPONIBLES PARA LIBERAR AUMENTO DEL TIEMPO DE FUSIÓN DE LAS VESÍCULAS CON LA MEMBRANA PRESINÁPTICA CAMBIO DEL TIPO DE FUSIÓN DE LAS VESÍCULAS AUMENTO DEL INGRESO DE CALCIO FACILITACIÓN E INHIBICIÓN PRESINÁPTICAS HABITUACIÓN

Mecanismos celulares implicados en la liberación del NT. Los procesos regulatorios que determinan cambios persistentes de cualquiera de los pasos implicados en la liberación del NT podrían estar potencialmente implicados en algunas formas de LTP. Existirían dos modelos principales que explicarían las modificaciones sostenidas en la liberación de los NT durante LTP: Kiss- and- Run: Gradual, regulada liberación del contenido de las vesículas a través de un poro de fusión. Cambios sustanciales en la frecuencia de la fusión tipo Kiss- and- Run, fusión total tipo colapso o el aumento en el tamaño del poro de fusión implicado en este mecanismo pueden reclutar sinapsis especificas mediadas por receptores AMPA. Cambios estructurales en los sitios de liberación presináptica. Pool de vesículas sinápticas, recicladas y de novo y tamaño de la zona activa.

Cambios estructurales presinápticos en LTP: La inducción de la facilitación LTP deriva de dos distintos tipos de cambios funcionales y estructurales con diferentes cursos de tiempo: Corto Plazo (A las 3-6 Hs. de estimulación): Redistribución dinámica de las vesículas sinápticas permitieron la activación funcional de las preexistentes pero silenciosas varicosidades. Largo plazo ( Después de 24 Hs.): El número total de varicosidades neuronales aumentaron significativamente, sugiriendo la formación de novo de las sinapsis.

Rol Activo de los elementos presinápticos en la Sinaptogenesis inducida por actividad. Uno de los mecanismos de LTP es la formación de sinapsis inducidas por actividad. A pesar de que la sinaptogenesis temprana se sucede en ausencia de neurotransmisión, la actividad neuronal repetitiva puede llevar a la formación de nuevas sinapsis durante la madurez del SN. La espinogenesis de las neuronas postsinápticas es aumentada por la actividad neuronal y más específicamente, se encuentra condicionada y determinada por las especializaciones dinámicas de la región presináptica. En resumen, la experiencia actual nos indica que la sinaptogenesis dependiente de actividad puede ser iniciada a partir de modificaciones estructurales y funcionales tanto pre como post-sinápticas.

Bridging the Synaptic Cleft. Cambios sostenidos en la liberación de los NT contribuyen en los mecanismos de LTP en diferentes sinapsis. Especializaciones presinápticas pueden iniciar y dirigir la sinaptogenesis dependiente de actividad. LTP utiliza mecanismos pre y post- sinápticos, dependiendo del tipo, estado y nivel de actividad de la sinapsis y de los estímulos implicados en ella.

Challenge for the Future: Determinar cuáles mecanismos pre- y post- sinápticos estarían específicamente implicados en la LTP. ¿Bajo qué circunstancias son desarrollados? ¿Cómo son integrados y balanceados? ¿Cómo están implicados en la funciones superiores del SN?

MUCHAS GRACIAS!!!