Neurobiología del aprendizaje y la memoria: neuronas, sinapsis y
enseñanza
NeuroPsi.CarlosMercaderMarzo-2019
No es la capacidad de aprender lo que nos hace diferentes al resto de los organismos sino, lo que somos
capaces de aprender…���
La diferencia entre los animales no humanos y el animal humano es de
cualidad sino de grado
Introducción
• ToshiyukiNakagakienel2000entrenoaesteorganismoameboideollamadomohodefango,paraencontrarelcaminomascortodesalidaenunlaberinto.No$eneSNCyaprendió.
Dictyosteliumdiscoideum
El aprendizaje eselprocesoporelqueadquirimosconocimientosobreel
mundo......la memoria eselprocesoporelqueelconocimientoescodificado,almacenadoyposteriormente
recuperado.
Elcerebropuedeycambia…Aprendeyolvida…
¿Cuántas veces vivieron el día de ayer para recordarle hoy y para usar esa experiencia, hoy
o mañana?
¿Cuántas veces vivieron su infancia para contarla hoy
hoy?
¿Cuántas veces montaron una bicicleta antes de decir
“se andar en bicicleta”?
¿Cuántas veces vieron el azul del cielo para saber que el
cielo es azul?
Aprendizaje
• …cambiosmasomenosduraderosenlascapacidadesy/oenlaconductadeunorganismoproducidoporlaexperiencia…pero…
¿ el aumento de la fuerza muscular obtenida por el ejercicio es aprendizaje?
Aprendizaje(S)
• Elproblemaconunadefinición“masiva”comolaanterioresquenolograacotarformalmentelasmúlOplesformasdeaprendizajequepuedendisOnguirse…
• Ya que de acuerdo con lo que se aprende
los “mecanismos” están gobernados por principios diferentes e implican diferentes procesos.
Ejemplo
Marcha Innato
øEstímulo
Fuerza de Gravedad
-
Lenguaje Innato
Estímulo
Espontáneo Informal Impersonal
Período Crítico
Lecto-escritua
Social innato
Estímulo
Guiado, procedural, personali-zado
Ø Período Crítico
Comportamiento Producto Desarrollo Condición Tiempo
Diferentes capacidades y habilidades, diferentes principios y diferentes
procesos.
Aprender/Experiencia es la capacidad de un organismo de
ser modificado por y en las interacciones con su
ambiente
Aprendizaje�Neuroplasticidad
• EsunconceptoneurocienRficoquerefierealapropiedaddelsistemanerviosodeorganizarseyreorganizarse,esdecir,decambiarestructuralyfuncionalmentecomoresultadodelosesRmulosambientalesodeprocesosmaduraOvosintrínsecosygenéOcamenteprogramados.
La memoria es el proceso por el que los estímulos
(conocimiento) es codificado, almacenado y posteriormente
recuperado.
Recordar/Saber
• Eslacapacidaddelcerebrodecodificar,almacenaryrecuperarinformación(mas-menosvoluntariamente)desituaciones,eventos,lugares,objetos,personas…desusrasgospercepOvos,nominalesyfuncionales.
No es unitaria, no es monolítica.
¿Cómo sabemos que no sabemos algo, cómo sabemos que sabemos
algo?
¿Cómo sabemos que algo es nuevo, jamás experimentado?
¿Si no recordáramos solo el día
de ayer que día sería hoy?
Nuestra memoria ejerce un gran influencia sobre
nuestras decisiones afectando nuestra atención y conceptualización.
LamemorianoesmonolíOcaypuedeserOpificadapor:
• Suduración(inmediata,cortoylargoplazo)
• Modalidadsensorial(visual,audiOva,tácOl)
• Acceso(declaraOva,implícita)
• Tipodeinformación/función(semánOca,episódica)
El proceso
Recordar(memoria)
• Lamemoriaselocalizaenelcerebroenformadecambiosmorfofisiológicosproducidosporlaexperienciayqueconsistenen:
• ModificacionesdelaconecOvidadsinápOca• FormacióndenuevasconexionessinápOcas• Cambiosenla“fuerza”delassinapsisexistentes.
Cont…
**Loqueproducelamemorianoeslageneracióndealgúncódigoquímico,sinoaumentosydebilitamientosenlafuerzadelasconexionesneuronalesyaexistentesylaformacióndenuevasconexiones.
Potenciación a largo plazo -Long Term Potentiation (LTP)-
• LaLTPesunpersistenteincrementoenlaacOvaciónsinápOcaseguidodeunaesOmulacióndealtafrecuencia(tetánica*50y100Hz*)enunasinapsisquímica.
• SedivideenTempranayTardía(early-LTPylate-LTP).• Sehaobservadoenelhipocampo,enlacortezacerebral,elcerebeloylaamígdala.
Cont.
• Tanto e-LTP como l-LTP están caracterizadas por tres fases:
• Inducción Proceso mediante el cual señales de corta duración licitan la activación de la fase de LTP.
• Mantenimiento Son los cambios bioquímicos persistentes que ocurren en respuesta a la inducción de la fase.
• Expresión Implica los cambios celulares a largo plazo resultantes de la activación por la señal de mantenimiento.
e-LTP
• La magnitud de la despolarización implica si la e-LTP será inducida en la neurona postsináptica. Esta fase se caracteriza por ser independiente de la síntesis de proteínas.
LafosforilacióndeproteínascinasasproducequereceptoresAMPA(Glutamato)incrementensuacOvidadymodulalainsercióndereceptores(AMPA)adicionalesqueseencuentranpróximosalamembranareceptoraeinacOvos.LoanteriorimplicaquefuturosesRmulosExgenerenmayoresrespuestaspostsinápOcas.
l-LTP
• Es la natural extensión de la fase temprana (e-LTP) pero, implica trascripción genética (ARN) y síntesis de nuevas proteínas,que son producto de la prolongada y persistente activación de las proteínas cinasas (+4hrs).
Lateoríaactual
Lapropuesta:Henke…variables
• Primera:losdiferentesOposdememoriapuedenserdisOnguidossobrelabasedecuantosensayossonrequeridosparalaformacióndelamemoria…
• …hábitos y habilidades requieren de un gran numero de ensayos/pruebas mientas que la formación episódica y priming pueden formarse a la primera
Cont.
• Segunda:lacomplejidadcogniOvaesdecir,elnumerodemódulosinvolucradosenelprocesamientodeunatareapuededisOnguirdiferentesOposdememoria…
• …el priming y el condicionamiento clásico requieren
de menos módulos de procesamiento que la memoria episódica; esta ultima es formada in situ a partir de información multisensorial, conceptual, emocional, temporal y espacial.
Cont.
• Tercera:lanaturalezadelarepresentaciónmental.Composicionalyflexible.
• Composicionalrefierealarepresentaciónmentaldetodalamemoriaydesuselementosindividuales…
…los elementos de un recuerdo composicional no están “mezclados” de forma inseparable sino que podemos acceder a ellos individualmente o en relación de uno con otro; estos pueden ser reactivados por diferentes rutas; flexibilidad representacional
Demandasdeprocesamiento
• Laflexibilidadenlaexpresióndelamemoriaimplica:
• Desplazamientotemporalmental• Previsión• Planeación• CreaOvidad…usarlainformación/recuerdosinferencialmenteennuevassituaciones.
Modelobasadoenelprocesamiento
• ElmodeloestableceydisOnguetresOposdemodosdeprocesamiento:
• Rápidacodificacióndeasociacionesflexibles.• Lentacodificacióndeasociacionesrígidas.• Rápidacodificacióndeitemsindividualesounificados.
Tresvariables
• CodificaciónRápidaVSLenta• CodificaciónasociaOvaVSitemindividual• RepresentacióncomposicionalyflexibleVSunificada
Imitación
• Eslacapacidaddeobtenerconocimientoydestrezasenlacuallaacciónesprimeroobservadaydespués“copiada”.
• RazonamientodeducOvo• NeuronasEspejo
¿Qué son lasNeuronasEspejo?
• SonneuronaspremotorasquesonacOvadasporlaobservaciónorealizacióndeunaacción,“disparando”/acOvandointernamentelasneuronasmotorasdelacorrespondienteacción.
• RealizanunOpodesimulacióndeaccionesobservadasyescuchadas(ECONEURONAS)
! Las NE son cruciales para la imitación, el aprendizaje, la interacción y la comunicación desde las primeras horas de vida …
MeltzoffyMoore(1977,83,89)
SegúnPiaget,laimitacióndeaccionesrequieredeverlalenguadeunomismoyladelotro…yasabemosqueesFALSO.
• NingúnesOmuloesomnipotentetalveztampocoomnipresente...
• La relación entre estimulo (enseñanza) y organismo (aprendizaje) tiene variables como tiempo, cantidad, duración y “susceptibilidad” del organismo para ser modificado por el estimulo, es una relación sino reciproca si de condiciones mutuas.
*Las NE en humanos no responden a acciones que no podemos realizar
Buccinoetal.,2004JCognNeurosci
TOP 11 1. Solo usamos el 10% de nuestro cerebro.2. Empleamos mas o separadamente un hemisferio
que otro; el derecho es artístico y el izquierdo es lógico.
3. Aprende mientras duerme.4. Adquiere memoria fotográfica.5. Efecto Mozart. Su música te hace mas
inteligente.6. El daño cerebral es siempre permanente.7. Las vacunas causan autismo.8. Los juegos mantienen a tu cerebro joven.9. Tu cerebro no produce nuevas neuronas.10. El consumo de drogas hace hoyos en tu
cerebro.
Neuromitologías
TOP 10+1
11. Tenemos preferencias (estilos) personales senso-perceptivas para aprender: estilo visual, auditivo o cinestésico.
Neuromitologías
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