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Tema 7. APRENDIZAJE Y MEMORIA
1 -NATURALEZA DEL APRENDIZAJE
Aprendizaje: proceso mediante el cual las experiencias modifican nuestro sistema nervioso y, por lo tanto,
nuestra
conducta. A estos cambios los llamamos recuerdos.
El aprendizaje puede presentar al menos cuatro tipos básicos:
Aprendizaje perceptivo. Es la capacidad para aprender a reconocer estímulos que ya se han percibido antes.
La función básica es aportar la capacidad de identificar y catalogar objetos y situaciones. Aprender a
reconocer estímulos visuales complejos implica cambios en la corteza visual de asociación, aprender a
reconocer estímulos auditivos complejos implica cambios en la corteza auditiva de asociación y así
sucesivamente.
Aprendizaje estímulo respuesta. Consiste en la capacidad de aprender a ejecutar una conducta determinada
cuando se presenta un estímulo determinado; de modo que involucra el establecimiento de conexiones entre
los circuitos que participan en la percepción y los que participan en el movimiento. Este tipo de aprendizaje
incluye dos categorías: Condicionamiento Clásico y el Condicionamiento Instrumental o Condicionamiento
Operante.
Aprendizaje motor. Aprender a realizar una nueva respuesta. En realidad es un tipo especial de aprendizaje
estímulo-respuesta. El aprendizaje motor se diferencia de otros tipos de aprendizaje principalmente en el
grado en que se aprenden nuevos tipos de conducta: cuanto más desconocidos sean, más circuitos neurales
de los sistemas motores cerebrales han de modificarse.
Aprendizaje relacional. Supone aprender las relaciones que existen entre estímulos individuales. Es el tipo de
aprendizaje más complejo. Por ejemplo, cuando oímos a un gato podemos imaginar su aspecto y la sensación
de su piel.
Los tipos del aprendizaje relacional son:
‐ Aprendizaje espacial: la percepción de la localización espacial implica aprender las relaciones existentes
entre diversos estímulos.
‐ Aprendizaje episódico: recordar secuencias de acontecimientos (episodios) que se han presenciado, conlleva
seguir la pista no solo de estímulos individuales, sino también del orden en que suceden.
2 - PLASTICIDAD SINÁPTICA: POTENCIACIÓN A LARGO PLAZO Y DEPRESIÓN A LARGO PLAZO
El aprendizaje ha de implicar plasticidad sináptica: cambios en la estructura o en la bioquímica de las sinapsis
que alteran sus efectos sobre las neuronas postsinápticas. Se ha relacionado al glutamato con un tipo de
memoria, representado por el fenómeno conocido como potenciación a largo plazo, a nivel de la sinapsis.
Todos estos factores han contribuido a estimular la investigación sobre los aminoácidos excitadores; pero
fundamentalmente tendremos en cuenta al receptor: N-metil-D-aspartato (NMDA) dado al papel que cumple
en la transmisión glutamatérgica.
2.1- INDUCCIÓN DE LA POTENCIACIÓN A LARGO PLAZO (PLP)
La estimulación eléctrica de circuitos de la formación hipocámpica (es una región especializada de la corteza
límbica, localizada en el lóbulo temporal) puede desembocar en cambios sinápticos a largo plazo que parece
figurar entre los responsables del aprendizaje. Es decir, la potenciación a largo plazo (PLP) implica el aumento
a largo plazo de la excitabilidad de una neurona ante una determinada aferencia sináptica debido a la
repetitiva actividad de alta frecuencia de dicha aferencia.
Un circuito de neuronas se extiende desde la corteza entorrinal a través de la formación hipocámpica, sus
axones penetran a través de la vía perforante y forman sinapsis con las células granulosas de la circunvolución
dentada. La estimulación de alta frecuencia de los axones de este circuito fortalece las sinapsis: induce un
aumento del tamaño de los PEP de las espinas dendríticas de las neuronas postsinápticas y luego se registra la
población de PEP resultante en la circunvolución dentada. La prueba de que ha ocurrido potenciación a largo
plazo se obtiene administrando periódicamente descargas sueltas a la vía perforante y registrando las
respuestas de la circunvolución dentada. Si la respuesta es mayor que antes de la administración de
estimulación de alta frecuencia, se ha producido PLP.
También se puede dar POTENCIACIÓN A LARGO PLAZO ASOCIATIVA: la potenciación a largo plazo en
secciones hipocámpicas puede seguir el principio de Hebb; es decir, cuando las sinapsis débiles y las fuertes
de una misma neurona se estimulan aproximadamente al mismo tiempo, la sinapsis débil se fortalece. Lo
único que se necesita para que ocurra la PLP es que la membrana postsináptica esté despolarizada al mismo
tiempo que las sinapsis están activas.
2.2- PAPEL DE LOS RECEPTORES NMDA
La PLP requiere dos sucesos:
‐ Activación de las sinapsis.
‐ Despolarización de la neurona postsináptica.
El receptor NMDA se encuentra en la formación hipocámpica, más concretamente en el campo CA1. Controla
un canal iónico de calcio. Este canal habitualmente está bloqueado por Magnesio, el cual impide que los iones
de calcio penetren en la célula incluso cuando el receptor es estimulado por el Glutamato. Pero si la
membrana postsináptica está despolarizada, el magnesio es expulsado del canal iónico y éste deja paso libre a
los iones de calcio. Así estos últimos penetran en la célula a través de canales controlados por NMDA solo
cuando el glutamato está presente y la membrana postsináptica está despolarizada.
Muchas células se sirven de los iones de calcio como segundos mensajeros. La entrada de iones de calcio a
través de canales iónicos controlados por receptores NMDA es una etapa esencial de la PLP. El AP5 sustancia
que bloquea los receptores NMDA, impide que los iones de calcio penetren en las espinas dendríticas y por lo
tanto que se establezca la PLP. Estos resultados indican que la activación de los receptores NMDA es
necesaria como primera etapa del proceso que establece la PLP: la entrada de iones de calcio en las espinas
dendríticas. Aunque en general solo los axones pueden producir potenciales de acción, en realidad también
puede darse en las dendritas de algunos tipos de neuronas piramidales, entre ellas las del campo CA1 de la
formación hipocámpica. A estos potenciales se les denomina UMBRAL DE EXCITACIÓN y es bastante elevado.
Siempre que una neurona piramidal descarga potenciales de acción, todas sus espinas dendríticas se
despolarizan durante un corto tiempo. Cuando se dan al mismo tiempo la activación sináptica y una espiga
dendrítica, se fortalece la sinapsis activa. Si se activan por sí mismas las sinapsis débiles no sucede nada,
puesto que la membrana de la espina dendrítica no se despolariza lo suficiente.
Si la actividad de las sinapsis fuertes localizadas en alguna otra parte de la neurona postsináptica ha
provocado que ésta descargue, entonces una espiga dendrítica despolarizará a la membrana postsináptica lo
suficiente como para que se expulsen los iones de magnesio de los canales de calcio de los receptores NMDA
de las espinas dendríticas. Si algunas sinapsis débiles se activan entonces, el calcio penetrará en las espinas
dendríticas y hará que las sinapsis se refuercen.
2.3- MECANISMOS DE PLASTICIDAD SINÁPTICA
Las espinas dendríticas de las células piramidales CA1 contienen dos tipos de receptores de glutamato:
- receptores NMDA (controlan un canal de CALCIO)
-receptores AMPA (controlan un canal de SODIO)
El refuerzo de una sinapsis individual se consigue mediante la inserción de receptores AMPA en la membrana
postsináptica de una espina dendrítica. Estos receptores controlan el canal de sodio por lo tanto, cuando
éstos son activados por el Glutamato producirán PEP en dicha membrana. Así que cuantos más receptores de
AMPA haya la sinapsis se hará más fuerte.
La entrada de iones de calcio hace que se desplacen los receptores de AMPA en la membrana postsináptica,
este proceso es llevado a cabo por unas enzimas entre ellas la CaM-KII (es una enzima controlada por calcio
que está inactiva hasta que un ión de calcio se une a ella y la activa). Esta enzima desempeña una función
esencial en la PLP.
Otros dos cambios que acompañan a la PLP son la alteración de la estructura sináptica (cambios de la forma y
tamaño de las espinas dendríticas, por ejemplo, aumento de tamaño de las espinas delgadas, convirtiéndose
en otras más gruesas) y la producción de nuevas sinapsis. Puede implicar también cambios presinápticos en
las sinapsis existentes, tales como un aumento de la cantidad de glutamato que liberan los botones
terminales, mediante la activación de la ON-sintasa, una enzima que se encarga de la producción de óxido
nítrico. Este gas soluble puede difundirse a los terminales cercanos, donde facilita la liberación de glutamato.
La PLP requiere la síntesis de proteínas. ESTIMULACIÓN + Inhibidor síntesis de proteínas (antes, durante o
inmediatamente después)= la PLP sólo dura pocas horas.
ESTIMULACIÓN + 1 HORA DE REPOSO+ Inhibidor síntesis de proteínas = la PLP persiste.
Al parecer, la síntesis de proteínas necesaria para que se establezca la fase más tardía de la PLP de larga
duración se efectúa en el plazo de una hora de estimulación.
Existen tres tipos de PLP:
PLP1: implica cambios casi inmediatos en la fuerza sináptica. Dura una o dos horas.
PLP2: implica síntesis de proteínas local.
PLP3: es el tipo de PLP más duradero. Participa en la producción de ARNm en el núcleo que luego se
transporta a las dendritas, donde tiene lugar la síntesis de las proteínas. También requiere la presencia de
Dopamina la cual estimula los receptores D1 existentes en las dendritas. La Dopamina es importante en el
establecimiento de recuerdos a largo plazo.
La PLP también da lugar a la producción de etiquetas químicas en los lugares que ha tenido lugar la PLP. Las
nuevas proteínas se difunden entonces por todas las dendritas de la célula y son captadas por las etiquetas y
utilizadas para estabilizar los cambios sinápticos temporales y establecer una PLP de larga duración.
2.4- DEPRESIÓN A LARGO PLAZO
La estimulación de baja frecuencia de las aferencias sinápticas a una célula puede disminuir en lugar de
aumentar la fuerza de sus sinapsis. A este fenómeno se le denomina Depresión a largo plazo. También tiene
una función en el aprendizaje. Según parece, los circuitos neurales que contienen recuerdos se establecen
fortaleciendo ciertas sinapsis y debilitando otras. También requiere la acticación del receptor NMDA. En la
DLP los receptores AMPA son retirados de las espinas en vesículas. Parece ser que hay dos tipos de receptores
NMDA; uno posibilita que entre más calcio y la PLP, y el otro permite una entrada de calcio más modesto y
permite la DLP.
Depresión asociativa a largo plazo: se produce cundo las aferencias sinápticas se activan al mismo tiempo
que la membrana postsináptica está, o bien débilmente despolarizada, o bien hiperpolarizada.
Otra forma de PLP se produce en el campo CA3, pero decae gradualmente a lo largo de varias horas y no se
realiza a través de NMDA ni implica cambios en la estructura de las espinas dendríticas, sino solo cambios
sinápticos.
3 - APRENDIZAJE PERCEPTIVO
El aprendizaje nos permite adaptarnos a nuestro entorno y responder a los cambios que se dan en él. El
aprendizaje perceptivo entraña aprender acerca de las cosas, no qué hacer cuando se presentan. Puede
implicar aprender a reconocer estímulos absolutamente nuevos o a reconocer cambios o variaciones en
estímulos conocidos.
En los mamíferos con un encéfalo grande y complejo el reconocimiento vi sual de los objetos se efectúa
mediante circuitos neuronales de la corteza visual asociativa.
La corteza visual primaria recibe información del núcleo geniculado lateral del tálamo y, tras el primer nivel de
análisis, la información se envía a la corteza extraestriada, que rodea la corteza visual primaria (corteza
estriada). Después de analizar las características particulares, la corteza extraestriada envía el resultado de su
análisis al siguiente nivel de la corteza visual de asociación, que se divide en dos vías:
VÍA VENTRAL: implicada en el RECONOCIMIENTO de los objetos. Continúa su recorrido por la zona ventral de
la corteza temporal inferior.
VÍA DORSAL: implicada en la PERCEPCIÓN de la localización de los objetos. Continúa su recorrido por la zona
dorsal de la corteza parietal posterior.
La vía ventral se encarga de reconocer qué es el objeto percibido visualmente, mientras que la vía dorsal se
encarga de reconocer dónde aparece dicho objeto.
Muchos estudios han demostrado que lesiones en la corteza temporal inferior (parte superior de la vía
ventral) alteran la capacidad de discriminar entre diferentes estímulos visuales. Deterioran la capacidad para
percibir la información visual y por lo tanto de aprender a reconocer. Personas con lesiones ahí pueden tener
una visión excelente, pero no pueden reconocer objetos familiares y cotidianos.
El aprendizaje perceptivo implica cambios en las conexiones sinápticas de la corteza de asociación visual que
establecen nuevos circuitos neurales. Más tarde, cuando se ve otra vez el mismo estímulo y se transmite a la
corteza la misma pauta de actividad, dichos circuitos se vuelven a activar. Esa actividad es la base del
reconocimiento del estímulo, la lectura de la memoria visual.
Las lesiones de las regiones del cerebro que participan en la percepción visual no solo perjudican la capacidad
de reconocer estímulos visuales, sino que también alteran las memorias de las características visuales de
estímulos conocidos de la persona. Por ejemplo, el paciente J.A, que había sufrido una lesión en la
circunvolución fusiforme derecha, tenía un bajo rendimiento en tareas que requería dibujar o describir las
características visuales de diversos animales, frutas, etc. Sus otras capacidades cognitivas eran normales,
incluída la de describir características no visuales de los objetos.
En un experimento se les plantearon a los sujetos cuestiones que implicaban información visual, auditiva,
táctil y gustativa. El hecho de responder a las preguntas activaba las regiones de la corteza de asociación
implicadas en la percepción de la información sensitiva pertinente.
3.1- MEMORIA PERCEPTIVA A CORTO PLAZO
Memoria a corto plazo: recuerdo de un estímulo o un acontecimiento que perdura un corto periodo de
tiempo (generalmente unos cuantos segundos). Comparar una percepción con un recuerdo a corto plazo de
algo que acabamos de percibir. Aprender a reconocer un estímulo conlleva que se den cambios sinápticos en
las regiones correspondientes de la corteza sensitiva asociativa, las cuales establecen nuevos circuitos
neuronales. El reconocimiento de un estímulo tiene lugar cuando las aferencias sensitivas activan esta serie
de circuitos neurales. La memoria a corto plazo de un estímulo implica la actividad de estos circuitos,
actividad que continúa incluso después de que el estímulo desaparezca. Por ejemplo, aprender a reconocer la
cara de un amigo produce cambios en la fuerza sináptica de los circuitos neurales de la región facial fusiforme
de la corteza visual de asociación, reconocer que está presente implica la activación de los circuitos que se
han establecido debido a dichos cambios y recordar que está todavía en la habitación aun cuando miremos a
otra parte implica la actividad mantenida de estos circuitos.
En el ÁREA FACIAL FUSIFORME: interviene en el reconocimiento de ROSTROS.
En el ÁREA DE LUGAR PARAHIPOCÁMPICA: participa en el reconocimiento de LUGARES
La corteza prefrontal también participa en el procesamiento de la memoria a corto plazo. Esta región codifica
la información relacionada con los estímulos que han de recordarse y está implicada en el manejo y
organización de la información en la memoria a corto plazo.
4 - CONDICIONAMIENTO CLÁSICO
Cuando se empareja un estímulo auditivo (EC) con una descarga eléctrica en la pata (EI), los dos tipos de
información convergen en el núcleo lateral de la amígdala. Este núcleo se conecta, directamente y a través del
núcleo basal con el núcleo central, el cual se conecta con regiones del cerebro que controlan diversos
componentes de la respuesta emocional. Las lesiones del núcleo lateral o central de la amígdala alteran la
respuesta emocional condicionada.
Los registros de neuronas individuales del núcleo lateral de la amígdala indican que el condicionamiento
clásico cambia la respuesta de las neuronas al EC. Parece ser que el mecanismo de plasticidad sináptica que
opera en este sistema es la potenciación a largo plazo mediada por receptores NMDA. La infusión de
sustancias químicas que bloquean la PLP en el núcleo lateral, bloquea el establecimiento de respuestas
emocionales condicionadas. En conclusión, la PLP en la amígdala lateral, mediada por receptores NMDA,
juega un papel decisivo en el establecimiento de respuestas emociales condicionadas.
5.- CONDICIONAMIENTO INSTRUMENTAL u OPERANTE.
NÚCLEOS BASALES
En condicionamiento instrumental conlleva el fortalecimiento de conexiones entre los circuitos neurales que
detectan un determinado estímulo con otros circuitos que producen una determinada respuesta. Las vías
responsables de estas conexiones entre la corteza sensitiva de asociación y la corteza motora de asociación
son:
‐ CONEXIONES TRANSCORTICALES DIRECTAS: conexiones de un área de la corteza cerebral con otra.
‐ CONEXIONES A TRAVÉS DE LOS NÚCLEOS BASALES Y EL TÁLAMO.
Ambas vías participan en el condicionamiento instrumental, aunque desempeñan papeles diferentes.
Las CONEXIONES TRANSCORTICALES participan:
-Junto con la formación hipocámpica en la adquisición de memorias episódicas (memorias perceptivas
complejas de secuencias de acontecimientos de los que fuimos testigos o que nos contaron).
-Adquisición de conductas complejas que implican deliberación o conocimiento. Por ejemplo, una persona
que está aprendiendo a conducir un coche. Al principio, ejecutar una conducta basándose en la observación
siguiendo un conjunto de reglas resulta lento y laborioso, pero luego, con la práctica, la conducta se hace
mucho más fluida. Finalmente, acabaremos por realizarla sin pensar.
La evidencia sugiere que cuando las conductas aprendidas se vuelven automáticas y rutinarias, se
transfieren a los núcleos basales.
Las CONEXIONES A TRAVÉS DE LOS NÚCLEOS BASALES Y EL TÁLAMO.
Al principio los núcleos basales son “observadores pasivos” de la situación, pero a medida que la conducta se
repite una y otra vez empiezan a aprender qué es lo que tienen que hacer. Al final, acaban por encargarse de
casi todos los detalles del proceso, dejando libres a los circuitos transcorticales para hacer otras cosas. Ya no
necesitamos pensar en lo que estamos haciendo.
El NEOESTRIADO (Núcleo caudado y Putamen) reciben información sensitiva de las regiones de la corteza
cerebral y de los lóbulos frontales que dan información de los movimientos que se han planificado o que
están en curso. Las eferencias del Neoestriado se envían al GLOBO PÁLIDO. Las eferencias de éste a la
CORTEZA FRONTAL, más concretamente a las ÁREAS PREMOTORA y MOTORA SUPLEMENTARIA (donde se
planifican los movimientos) y a la CORTEZA PRIMARIA (desde donde se ejecutan).
En estudios con animales de laboratorios se han encontrado que las lesiones de los núcleos basales afectan al
condicionamiento instrumental, pero no a otros tipos de aprendizaje. Tambien se ha observado que si se
bloquean los receptore NMDA de los núcleos basales el aprendizaje guiado por una clave visual simple resulta
afectado, por lo que se supone que la PLP participa en el condicionamiento instrumental.
REFUERZO
James OLds, intentó averiguar si la estimulación eléctrica de la formación reticular facilitaría en ratas el
aprendizaje de un laberinto. Se descubrió que, aunque existen varios mecanismos de refuerzo diferentes, la
actividad de las neuronas dopaminérgicas juega un papel particularmente importante en el refuerzo. El
sistema mesolímbico de neuronas dopaminérgicas se origina en el área tegmental ventral (ATV) del
mesencéfalo y proyecta en dirección rostral a varias regiones del prosencéfalo, entre las que se incluyen la
amígdala, el hipocampo y el núcleo accubens (NAC). Este núcleo se localiza en el prosencéfalo basal.
Las neuronas del NAC proyectan a la parte ventral de los núcleos basales, los cuales, como acabamos de ver,
están implicados en el aprendizaje. El sistema mesocortical también interviene en el refuerzo. Este sistema se
origina asimismo en el área tegmental ventral, pero proyectan a la corteza prefrontal, la corteza límbica y el
hipocampo. La estimulación eléctrica reforzante del haz prosencefálico medial o del ATV, así como la
administración de cocaína o de anfetamina ocasiona la liberación de dopamina en el núcleo accumbens, al
igual que refuerzos naturales como el agua, comida o sexo. El refuerzo no es la única función de las células
dopaminérgicas, y hay otras vías de refuerzo, aunque se sabe poco de ellas.
FUNCIONES DEL SISTEMA DE REFUERZO
Un sistema de refuerzo ha de realizar dos funciones:
Detectar la presencia de un estímulo reforzante (reconocer que acaba de suceder algo bueno) y fortalecer las
conexiones entre las neuronas que detectan el estímulo discriminativo y las neuronas que producen la
respuesta instrumental.
El refuerzo se produce cuando los circuitos neurales detectan un estímulo reforzante y provocan la activación
de neuronas dopaminérgicas del área tegmental ventral. El sistema de refuerzo no se activa automáticamente
ante determinados estímulos, sino que depende del estado del animal. Parece ser que el sistema de refuerzo
es activado por estímulos reforzantes inesperados. Los estudios sugieren que la activación de las neuronas
dopaminérgicas del ATV comunica a otros circuitos del cerebro que acaba de ocurrir un suceso que tiene valor
informativo respecto a un estímulo potencialmente reforzante; la actividad de deichas neuronas envía una
señal de que hay algo que aprender. Si ya se espera que se adminstre el reforzador, entonces no hay nada que
aprender.
También la NOVEDAD en sí misma activa dichas neuronas y facilita la potenciación a largo plazo (PLP). La
anticipación de un estímulo reforzante aumenta la actividad del ATV y alguna de sus zonas de proyección,
incluyendo al NAC.
La corteza prefrontal conecta con el ATV; puede activar el refuerzo cuando determina que la conducta en
curso está llevando al organismo a sus metas. Incluso pensar y planificar están sujetas a refuerzo.
. Implica tres elementos: un estímulo discriminativo, una respuesta y un estímulo reforzante.
-Primer elemento: activa sinapsis débiles sobre neuronas motoras (apretar la palanca).
-Segundo elemento: activa sinapsis fuertes, haciendo que las neuronas descarguen (la circunstancia que
incitó a la rata a presionar la palanca)
-Tercer elemento: entra en juego solo si la respuesta se sigue de un estímulo reforzante. Si esto sucede, el
mecanismo de refuerzo desencadena la secreción de Dopamina, sólo si ésta está presente se fortalecen las
sinapsis débiles. Varios estudios sugieren que la PLP es imprescindible para que se dé el condicionamiento
instrumental y que la dopamina refuerza la PLP duradera en el núcleo accumbens, la amígdala y la corteza
prefrontal.
La presencia de dopamina y la activación de los receptores NMDA en el NAC parecen ambos ser necesarios
para que tenga lugar el CI.
La corteza prefrontal también es un objetivo de las vías dopaminérgicas. También aumentan sus niveles de
dopamina cuando se ejecuta una conducta reforzada.
La dopamina juega un papel de modulación de la plasticidad sináptica en las regiones del cerebro que están
implicadas en el aprendizaje.
6 - APRENDIZAJE RELACIONAL
6.1-AMNESIA ANTERÓGRADA EN SERES HUMANOS
Amnesia retrógrada: incapacidad de recordar acontecimientos que ocurrieron ANTES de que tuviera lugar la
lesión cerebral.
‐ Lesiones que además del Hipocampo está dañada la Corteza Entorrinal abarca de una a dos décadas. Pero
los pacientes pueden recordar información episódica de su infancia.
Amnesia anterógrada: dificultada para aprender información nueva. Una persona con amnesia anterógrada
pura puede recordar sucesos ocurridos en el pasado, en la época previa a que ocurriera el daño cerebral, pero
no puede retener la información que ha recibido DESPUÉS del daño cerebral. Es poco frecuente. No obstante
las capacidad básicas de aprendizaje (aprendizaje perceptivo, estímulo–respuesta y motor) se conservan, pero
la capacidad de aprendizaje relacional complejo desaparece; los pacientes no recuerdan nada sobre haberlas
aprendido. Aunque puede que estén implicadas otras estructuras, están convencidos de que la causa
fundamental de esta amnesia es el daño de la formación hipocámpica o de sus aferencias y eferencias. La
anoxia temporal afecta al campo CA1. Debido a su alta concentración de receptores NMDA, y produce
amnesia anterógrada.
‐ - Lesiones que se limitan al Hipocampo (cincunvolución dentada y el subículo) abarca unos cuantos años.
La amnesia anterógrada suele acompañarse de amnesia retrógrada.
Síndrome de Korsakoff: es una grave amnesia anterógrada; los pacientes parecen incapaces de fijar nuevos
recuerdos, aunque todavía consiguen recordar los antiguos. Pueden conversar con normalidad y recordar
acontecimientos que sucedieron mucho antes de que ocurriera el daño cerebral, pero no son capaces de
recordar acontecimientos sucedidos después. Este síndrome por lo general es consecuencia del alcoholismo
crónico. El daño cerebral más importante que se observa en este síndrome y posiblemente la causa de la
amnesia anterógrada es la degeneración de los cuerpos mamilares.
La amnesia anterógrada también puede deberse a lesiones del lóbulo temporal. Desde que se descubrió que
la lobulectomía bilateral temporal medial provoca amnesia anterógrada, los neurocirujanos dejaron de
hacerla y actualmente tienen la precaución de intervenir solo en uno de los lóbulos temporales. La historia de
H.M (pág.276) es un caso de amnesia relativamente pura, se ha estudiado exhaustivamente y Milner y sus
colaboradores llegaron a las siguientes conclusiones:
1- El hipocampo no es la sede de la memoria a largo plazo, ni es necesario para la recuperación de recuerdos a
largo plazo.
2- El hipocampo no es la sede de la memoria inmediata (a corto plazo):
3- El hipocampo interviene en la transformación de la memoria inmediata (a corto plazo) en memoria a largo
plazo.
El modelo más sencillo del proceso de memoria sostiene que la información sensitiva ingresa en la memoria a
corto plazo, la repetición la mantiene allí y, por último, la información sigue su camino hasta la memoria a
largo plazo, donde se almacena de modo permanente. La transformación de la memoria a corto plazo en
memoria a largo plazo se denomina CONSOLIDACIÓN, ya que los recuerdos, por así decirlo, se solidifican. El
papel del hipocampo consiste en consolidar.
6.2- MEMORIA DECLARATIVA (EXPLÍCITA) Y MEMORIA NO DECLARATIVA (IMPLÍCITA)
Hay al menos dos categorías principales de memoria.
Memoria declarativa: las cuales se han definido como explícitamente disponibles para la evocación
consciente de hechos, acontecimientos o estímulos específicos. Pueden ser memorias no verbales. Los
pacientes con amnesia anterógrada no pueden establecer memorias declarativas.
Memoria no declarativa: incluye tipos de aprendizaje perceptivo, estímulo-respuesta y motor de los que no
se es necesariamente consciente. Este tipo de memoria opera de manera automática; es decir, no requiere un
intento deliberado de memorizar algo por parte de quien aprende. Y no parecen incluir hechos o
acontecimientos, aunque controlan comportamientos. La adquisición de conductas y de capacidades
específicas es probablemente el tipo más importante de memoria implícita.
La memoria perceptiva implica a regiones sensitivas de la corteza cerebral. Los núcleos basales dan lugar a
alteraciones para aprender respuestas automáticas. Por ejemplo, pacientes con enfermedades como el
Parkinson les cuesta aprender una tarea de condicionamiento instrumental guiada por señales visuales.
Pacientes con la enfermedad de Huntington no lograban aprender una secuencia de pulsaciones de tecla.
6.3- ANATOMÍA DE LA AMNESIA ANTERÓGRADA
El input más importante que recibe la formación hipocámpica proviene de la corteza entorrinal: las neuronas
de esta tienen axones que terminan en la circunvolución dentada, en el campo CA3 y en el CA1. La corteza
entorrinal recibe aferencias de la amígdala, de varias regiones de la corteza límbica y de todas las regiones de
la neocorteza asociativa, directamente o a través de la corteza perirrinal y la corteza parahipocámpica. En
conjunto estas regiones constituyen la corteza límbica del lóbulo temporal medial. (Fig 8.31).
Las eferencias del sistema hipocámpicoproceden básicamente del campo CA1 y del subículo. La mayoría de
estas eferencias son enviadas de vuelta, a través de la corteza entorrinal, perirrinal y parahipoc´mpica a las
mismas regiones de la corteza asociativa que le aportan las aferncias. La FH recibe asimiso aferencias de las
regiones subcorticales a través del trígono cerebral y estas aferencias seleccionan y modulan las funciones de
la FH. El trígono cerevral conduce axones sopaminérgicos desde el ATV, axones noradrenérgicos desde el
locus coeruleus, axones serotoninérgicos desde los núcleos del rafe y axones colinérgicos desde el septum
medial. El trígono cerebral también conecta la FH con los cuerpos mamilares, localizados en el hipotálamo
posterior.
El campo CA1 es muy sensible a la anoxia. La razón es porque esa región es muy rica en receptores NMDA.
Varios tipos de alteraciones metabólicas, como convulsiones, anoxia o hipoglucemia provocan que los
terminales glutamatérgicos liberen una cantidad excesiva de glutamato, lo cual estimula los NMDA y permite
entrada masiva de calcio, que destruye las neuronas. La riqueza de receptores NMDA en CA1 contribuye
también a la PLP y a nuestra capacidad de aprender.
6.4- FUNCIÓN DE LA FH EN LA CONSOLIDACIÓN DE LA MEMORIA DECLARATIVA
El hipocampo recibe información sobre lo que está ocurriendo procedente de la corteza sensitiva u la corteza
motora de asociación y de algunas regiones subcorticales, como los núcleos basales y la amógdala. Procesa
esta información y después, a través de sus conexiones eferentes con dichas regiones modifica las memorias
que allí se están consolidadndo, relacionándolas de modo que nos permita recordar la relación entre los
componentes de las memorias (orden, contexto, etc). Sin la FH nos quedaríamos con recuerdos individuales,
aislados, sin el nexo que hace posible recordar y pensar en episodios y contextos.
Las experiencias que conducen a las memorias declaretivas activan la FH; la información gráfica o espacial
activa la FH derecha y la verbal la izquierda.
La amnesia anterógrada suele acompañarse de la retrógada. La extensión temporal de esta parece
relacionarse con la extensión de la lesión del lóbulo temporal medial. Las lesiones que se limitan al hipocampo
(incluyendo a la circunvolución dentada y el subículo) producen una AR que abarca unos cuantos años. Si
además está dañada la corteza entorrinal, comprende una o dos décadas. El daño que implica al hipocampo y
a gran parte del lóbulo temporal medial produce una AR que solo salva los recuerdos de una erapa
tempramna de la vida. Los recuerdos preservados en todos estos casos incluyen memorias semánticas
adquiridas en una etapa temprana de la vida, memorias semánticas de episodios personales de cuando el
paciente era más joven y la capacidad de desplazarse mentalmente o de describir el vecindario del primer
hogar.
Parece que un proceso gradual, controlado por la FH, transforma los recuerdos localizados en otra parte.
Antes de la transformación se requiere a la FH que recupere dichos recuerdos. A medida que pasa el tiempo
aumenta la activación de la corteza prefrontal, aunque los recuerdos no estarían ahí, sino que esta zona que
tiene numerosas conexiones con otras áreas podría intervenir organizando y enlazando la información
almacenada en otro lugar del cerebro.
El hecho de que las lesiones hipocámpicas afecten a memorias que duran varios años, cuando al parecer su
función de mantenimiento finaliza a los tres meses, podría deberse al hecho de que cuando los investigadores
comprueban la extensión de la amnesia retrígrada de un paciente le plantean preguntas sobre memorias más
complejas que implican secuencias de muchas memorias individuales, que podrían requerir la participación
del hipocampo durante un periodo más largo.
6.5- MEMORIAS EPISÓDICAS Y MEMORIAS SEMÁNTICAS
La memoria declarativa comprende dos tipos de memorias: la episódica y la semántica. La adquisición de
ambas requiere la participación del Hipocampo.
Memoria episódica: implican un contexto, incluyen información sobre cuándo y en qué condiciones sucedió
un episodio concreto y el orden en que tuvieron lugar los sucesos del mismo. Son específicas en cuanto a un
tiempo y un lugar concreto, ya que un episodio ocurre tan solo una vez. La memoria episódica ha de
aprenderse de una vez.
Memoria semántica: involucran hechos, pero no incluyen información sobre el contexto en que estos se
aprendieron. Son menos específicas que las episódicas. Pueden adquirirse gradualmente.
La adquisición de ambas categorias de memoria declarativa parece requerir la participación del hipocampo.
Posiblemente la memoria episódica también se localiza en la corteza sensitiva de asociación. Sin embargo
parece que el lóbulo temporal es el que desempeña una importante función en el almacenamiento de la
información semántica. La lesión de la neocorteza del lóbulo temporal anterolateral provoca demencia
semántica: pérdida de memorias de información de hechos. Estos síntomas los reproduce la estimulación
magnética transcraneal de dicha región. Si el daño se limita a esta región, las personas no padecen amnesia
anterógrada y conservan la capacidad de recordar información episódica.
La FH y la corteza límbica del lóbulo temporal medial parecen estear implicadas en la consolidacion y
recuperación de memoriaas declarativas, pero las memorias semánticas en sí mismas, parece que se
almacenan en la neocorteza del lóbulo temporal anterolateral. La EMT de esta región produce los síntomas de
la demencia semántica.
6.6- MEMORIA ESPACIAL
Las personas con amnesia retrógada no pueden consolidar la información relativa a la localización de
elementos de su entorno. Las lesiones bilaterales del lóbulo temporal medial producen el deterioro más
acentuado de la memoria espacial, pero también las lesiones limitadas al hemisferio derecho pueden causar
problemas significativos.
La formación hipocámpica (especialmente la zona posterior del hipocampo derecho) interviene en la memoria
espacial. Estudios de neuroimagen funcional han observado que la formación hipocámpica derecha se activa
cuando se está recordando o realizando una tarea de orientación espacial. Los taxistas de Londres tienen una
región psterior del hipocampo más voluminosa que los sujetos del grupo control.
Otros experimentos han aportado más pruebas del papel que desempeña el hipocampo en la memoria
espacial.
La hipótesis de los investigadores cuyas conclusiones apoyaron dichas hipótesis eran:
-la primera tarea implica aprendizaje espacial. La tarea espacial activaba el hipocampo.
-la segunda tarea implica aprendizaje de una serie de respuestas específicas. Activaba el núcleo caudado, en
los núcleos basales, que interviene en el aprendizaje estímulo-respuesta.
Las personas que tienden a seguir una estrategia espacial en un laberinto tenían un hipocampo mayor que la
media, mientras que las que seguían una estrategia de respuestas tenían mayor el núcleo caudado.
6.7- APRENDIZAJE RELACIONAL EN ANIMALES DE LABORATORIO
Los estudios con animales de laboratorio indican que la lesión de la formación hipocámpica altera la
capacidad de aprender relaciones espaciales. Por ejemplo, las ratas con lesiones hipocámpicas no pueden
aprender el laberinto de agua de Morris a no ser que se las libere siempre desde el mismo lugar del laberinto,
lo que convierte la tarea en una de aprendizaje de estímulo-respuesta.
En la formación hipocámpica hay CÉLULAS DE LUGAR (neuronas que se activan cuando el animal se encuentra
en una determinada posición o en un lugar determinado), lo que implica que en el hipocampo hay redes
neurales que rastrean la relación entre estímulos ambientales que precisan la localización del animal. Cada
neurona no codifica una localización paticular, sino que la información se representa mediante pautas de
actividad en circuitos formados por gran cantidad de neuronas del hipocampo. Las neuronas de la formación
hipocámpica reflejan dónde un animal cree que está.
La información topográfica llega al campo CA1 del hipocampo desde el lóbulo parietal, a través de la corteza
entorrinal.
Las células de lugar codifican algo más que el espacio: pueden incluir información relativa a la respuesta que
el animal realizará a continuación. Las neuronas de las ratas en el laberinto disparaban diferencialmente en el
corredor principal según la intención del animal fuera un giro a derecha o izquierda.
Las investigaciones han demostrado que la formación hipocámpica interviene en la consolidación de la
memoria. En un estudio de neuroimagen que utilizó 2-DG se encontró que la actividad hipocámpica se
relaciona con la capacidad del animal para recordar una tarea de aprendizaje espacial unos cuantos días
después del aprendizaje original, pero que la relación desaparece en pocas semanas. Igualmente, la
desactivación de la región dorsal del hipocampo impide la consolidación si tiene lugar un día después de que
el animal haya aprendido una tarea del laberinto de agua de Morris, pero no surte efecto si ocurre 30 días
más tarde. Por el contrario, la desactivación de regiones de la corteza cerebral 30 días después del
entrenamiento altera el rendimiento si tiene lugar 30 días después del entrenamiento, pero no tiene el efecto
si ocurre un día después del entrenamiento.
El sueño de ondas lentas facilita la consolidación de la memoria declarativa en sujetos humanos, mientras que
el sueño REM facilita la consolidación de las memorias no declarativas. En la rata, durante el sueño de ondas
lentas las células de lugar del campo CA1 reproducen la secuencia de actividad que habían mostrado mientras
la rata navegaba en un entorno en el laboratorio.
Las memorias pueden modificarse o conectarse con nuevas memorias, a este proceso se le conoce como
RECONSOLIDACIÓN. Cuando una memoria a largo plazo es reactivada por un estímulo que proporciona un
recordatorio de la experiencia original, las memorias pueden ser influidas por acontecimientos que interfieren
la consolidación; por ejemplo, la terapia electroconvulsiva, la interferencia con la potenciación a largo plazo o
la administración de una sustancia que inhiba la síntesis de proteínas. La reconsolidación requiere PLP.
El aprendizaje implica potenciación a largo plazo. Cuando se entrena a ratas en un laberinto, se refuerzan las
conexiones sinápticas en el hipocampo. Una mutación dirigida contra el gen del receptor NMDA que afecta
solo al campo CA1 altera la PLP y la capacidad de aprender el laberinto de agua de Morris.
La circunvolución dentada es uno de los dos lugares del cerebro donde las células madre adultas se pueden
dividir y dar lugar a nuevas neuronas. Estas neuronas establecen conexiones con las células del campo CA3 y
al parecer participan en el aprendizaje. El entrenamiento en tareas que requieren aprendizaje relacional, que
implica al hipocampo, aumenta la cantidad de neuronas recientemente formadas en en la circunvolución
dentada. Además se ha encontrado proteína Fos en estas neuronas, lo que indica que las experiencias
recientes las han activado.
Es más fácil establecer PLP asociativa en neuronas recientemente formadas que en otras más antiguas, lo que
sugiere que la neurogénesis puede ser un mecanismo que facilita la plasticidad sináptica al proporcionar un
grupo de neuronas continuamente disponible para participar en la formación de nuevas memorias. Su
capacidad para experimentar PLP más fácilmente que las neuronas más antiguas sugiere que facilitan la
formación de nuevas memorias.