ESPINAS DENDRITICAS
La plasticidad neuronal, también llamada neuroplasticidad, plasticidad neural o plasticidad sináptica, es la propiedad que emerge de la naturaleza y funcionamiento de las neuronas cuando estas establecen comunicación, y que modula la percepción de los estímulos del medio, tanto los que entran como los que salen. Esta dinámica deja una huella al tiempo que modifica la eficacia de la transferencia de la información a nivel de los elementos más finos del sistema. Dichas huellas son los elementos de construcción de la cosmovisión, en donde lo anterior modifica la percepción de lo siguiente.
La neurogénesis (nacimiento de nuevas neuronas) es el proceso por el cual se generan nuevas neuronas a partir de células madre y células progenitoras.2 La neurogénesis se encuentra más activa durante el desarrollo prenatal, y es responsable de poblar con neuronas el cerebro en crecimiento. Recientemente, se ha demostrado que la neurogénesis continúa en dos partes del cerebro adulto de mamíferos: el hipocampo y la zona subventricular. Algunos estudios han mostrado que la testosterona en vertebrados, y la prohormona ecdisona en insectos, influyen en la velocidad de neurogénesis.
Hace más de un siglo en 1884 Santiago Ramón y Cajal presentó en la Royal Society of London s lo que seria uno de los mayores descubrimientos de la medicina. El aprendizaje podría tener lugar como consecuencia de la aparición de nuevos brotes o terminaciones en las prolongaciones de las células de del cerebro, las dendritas.
¿Qué es realmente aprender?
Cambiar el comportamiento de una forma consistente para adaptarse a alguna situación desconocida. En ese proceso se producen una serie de cambios importantes en las neuronas, Ramón y Cajal dijo, que cuando aprendemos surgen brotes de las neuronas que les sirven para enlazarse y conectarse con otras, de modo que se pueden llegar a formar largos y complejos circuitos distribuidos por todo el cerebro. Es la forma que tiene nuestro sistema nervioso para almacenar la información.
Las neuronas emiten brotes de aproximadamente 0,1 micra llamadas espinas dendríticas. Las formas y tamaños de las espinas dendrítica determinan su capacidad para transmitir información. La forma de estas espinas predicen su capacidad para formar sinapsis y su estabilidad temporal. Posiblemente las grandes espinas podrían ser el sustrato físico para la memoria duradera de largo plazo mientras las pequeñas y delgadas podrían ser más plásticas maleables y susceptibles de cambiar con la experiencia.
Muchas son estables y fijas y están desarrolladas por la genética mientras que otras son plásticas, se forman, se debilitan y desaparecen continuamente como resultado del aprendizaje, mental o el comportamiento de la persona. Los nuevos circuitos y redes neuronales de este modo establecen la información y constituyen el soporte o modo físico en que se almacena la memoria. Esas reglas son los Cognitos según la terminología de Joaquín Fuster. Entre esos circuitos unos convergen la información y otros la divergen. Las redes neuronales y sus interacciones funcionales que origina el aprendizaje pueden abarcar áreas muy amplias de la corteza cerebral y de los núcleos subcorticales.
La mayoría no se almacenan en una o pocas sinapsis sino en múltiples sinapsis y están ampliamente distribuidas en el cerebro, la capacidad del cerebro para albergar memoria se ha calculado que es de orden de 10 elevado a 12. Esta flexibilidad o plasticidad de las conexiones y circuitos neuronales puede igualmente aparecer o desaparecer reforzarse o debilitarse. La memoria no sólo se asienta en el hipocampo sino otras muchas regiones del cerebro.
Barbara y Calif, científicos de la Universidad de California en Santa Bárbara han hecho un descubrimiento importante en cómo el cerebro codifica los recuerdos. El hallazgo, publicado en la edición del 24 de diciembre de la revista Neuron, podría conducir al desarrollo de nuevos fármacos para ayudar a la memoria.
«Cuando aprendemos cosas nuevas y cuando guardamos recuerdos, hay una serie de cosas que tienen que suceder», «Uno de los procesos más importantes es que las sinapsis – que cementan esos recuerdos en su lugar – tienen que ser fortalecidas, en las sinapsis que construyen una conexión, y en ciertas sinapsis se codifica una memoria. Esas sinapsis tienen que fortalecerse para que la memoria esté en su lugar y se queda allí. El fortalecimiento de las sinapsis es una parte muy importante de aprender. Lo que hemos encontrado parece ser una parte de la forma en que eso ocurre. El fortalecimiento de una sinapsis implica hacer nuevas proteínas. Esas proteínas se acumulan en la sinapsis y la hacen más fuerte, al igual que con el ejercicio, las nuevas proteínas deben construir masa muscular. Las sinapsis deben también hacer más proteínas al grabar recuerdos.
La producción de nuevas proteínas sólo puede ocurrir cuando el ARN que hace que las proteínas requeridas funcionen Hasta entonces, el ARN está «bloqueado» por una molécula de silenciamiento, que es un ARN micro. El ARN y micro ARN son parte de un paquete que incluye varias proteínas.
«Cuando algo entra en el cerebro – un pensamiento, un estímulo interesante, escuchar un poco de música – las sinapsis se activan», dijo Kosik. «Lo que sucede después es muy interesante, pero para seguir la ruta de nuestros experimentos se trasladaron a las neuronas cultivadas. Cuando consiguieron sinapsis activadas, una de las proteínas envueltas alrededor de ese complejo se degrada.»
Cuando la señal llega, la proteína de envoltura se degrada o se fragmenta. A continuación, el ARN es repentinamente libres para sintetizar una nueva proteína.
«Una de las razones por que esto es interesante es que los científicos han estado perplejos por algún tiempo por qué, cuando se fortalecen las sinapsis, ciertas proteínas se degradan y se forman nuevas proteínas», dijo Kosik «. Se demuestra que la degradación de proteínas y síntesis van de la mano. La degradación permite la síntesis de nuevas proteínas.
Los científicos fueron capaces de ver algunas de las proteínas específicas que participan en la síntesis. Dos de ellas han sido identificadas – CaM quinasa y Lypla –.
Uno de los métodos utilizados por los científicos en el experimento fue tomar células de las neuronas vivas de ratas y mirarlos bajo un microscopio de alta resolución. El equipo fue capaz de ver las sinapsis y los lugares donde se están formando las proteínas.
Como cambian la sinapsis cuando aprendemos.
Terje y Lomo científicos noruego y el británico Timothy Bliss encontraron que el hipocampo del cerebro de conejos, se comportaba de manera similar a los músculos esquelético, cuando se las obligaba a trabajar, esa sinapsis adquirían más fuerza para transmitir información entre las neuronas. Cuando se obliga a una sinapsis a trabajar intensamente liberando un neurotransmisor ocurre en ellas cambios que potencian su capacidad para hacer trabajar a la sinapsis y se le llama potenciación sináptica a largo plazo (PLP) y alojan la memoria a largo plazo.
Con otros experimentos demostraron que la estimulación eléctrica de baja frecuencia es decir menos repetida o con ciertos tipos de aprendizaje, en lugar de potenciar la sinapsis pueden debilitarla de forma duradera. Este fenómeno recibe el nombre de depresión sináptica a largo plazo (D LP).
La neurona pre sináptica libera rápidamente glutamato, un neurotransmisor que se difunde por el espacio de la sinapsis hasta alcanzar la neurona postsináptica. Allí libera otra molécula importante como el receptor NMDA y produce una serie de cambios moleculares que actúan en los genes del núcleo de la neurona y producen la síntesis de proteínas, como la actina, y estas forman un andamio sobre el que se forman las espinas dendrítica. Éstas tienden a aparecer en grupo y son más estables que cuando aparecen solas. Las caderinas sirven para unir dos neuronas.
El error de predicción
Cuando aprendemos la diferencia entre lo esperado y lo que verdaderamente ocurre se llama el error de predicción cuando movemos el tronco de un árbol frutal y el número de frutas que cae es inferior o superior al esperado se llama error de predicción un ejemplo similar es el que recibe con parece que cuando mayor y más positivo es el error de predicción bastante más cantidad de neurotransmisor dopamina se liberan en las grandes neuronas del área tegmental del mesencéfalo en la base del cerebro.
El error de predicción puede ser positivo o negativo. Positivo es cuando mayor es el fruto que tenemos y negativo cuando el valor esperado es inferior en ambos casos se debe a la cantidad del dopamina liberada por el núcleo accumbens.
La epigenética en el aprendizaje y la memoria.
Las nuevas conexiones sináptica se deben a la producción de proteínas en las neuronas implicadas. Una serie de medicamentos y drogas impiden o reducen la cantidad de neurotransmisores en la sinapsis y por ende impiden la formación de memorias estables y duraderas. Una serie de experimentos muestran que la degradación de ciertas proteínas de la neurona puede ser también importantes para que se forme la memoria es decir, la formación de proteínas o la desaparición de algunas de las ya existentes en la neurona pueden ser necesarias para que aprendamos nuevas memorias. El ADN de cada célula incluidas las neuronas está fragmentado y comprimido en grupos que se llaman cromosomas y cada uno de ellos tiene diferentes genes. Los humanos tenemos en los núcleos de todas y cada una de nuestras células 23 pares de cromosomas que constituyen en su conjunto el llamado cariotipo genético humano. Un cromosoma de cada par es la herencia recibida de su padre y el otro el de nuestra madre.
En los cromosomas existe una proteína llamada histonas que mantienen plegado el ADN que forman una estructura llamada cromatina y de este plegamiento depende que se expresen o no los genes del ADN. Somos el ADN y las circunstancias que nos rodean. Los cambios bioquímicos producen alteraciones en los factores genéticos. Es de reciente investigación la comprobación de que el estrés de los progenitores machos puede modificar el contenido de su esperma y de este modo transmiten una herencia genética modificada y hace que sus descendientes tenga una menor reactividad emocional de lo que hubiera ocurrido si no se hubiesen estresados. Algo similar ocurre con las drogas que alteran la expresión de ciertas proteínas necesarias para la memoria.
Localización de la memoria.
Ciertos aprendizajes requieren poco esfuerzo y forman rápidamente memorias de corta duración. Sería la memoria necesario para marcar un número de teléfono. Otros aprendizajes implican más trabajo y forman memoria duradera que nos permite nuestra conducta habitual como identificar objeto, hablar una lengua o conducir un vehículo. En la memoria duradera permite adquirir conocimiento semántico y el conocimiento episódico o autobiográfico que solo recuerda las cosas que nos han pasado en distintos lugares y momento de nuestra vida.
Memoria transitoria y memoria duradera.
En el curso de segundos se empiezan a formar espinas dendríticas y en minutos aparecen como estables y forman sinapsis funcionales, pero la memoria necesita de múltiples sinapsis en complejas redes neuronales extendidas por diferentes partes de la corteza cerebral y los núcleos basales, esto explica que la formación de una memoria puede llevar bastante tiempo. Pero cuando existen circunstancias emocionales el proceso resulta acelerado y puede formarse la memoriza con mucha rapidez y de un modo estable.
En situación normal la formación de memoria es lento. La memoria a corto plazo se debe a cambios efímeros en la sinapsis. Es por ello que mientras marcamos el número de teléfono no podemos atender otra cosa.
La memoria largo plazo es una memoria estable y duradera poco vulnerable a las interferencias y capaz de almacenar una gran cantidad de información. Aprender es simplemente consolidación de la memoria.
En que circuitos y neuronas se localiza la memoria
El cerebro codifica la nueva información sin que se produzcan interferencias con la información más vieja. La consolidación de la memoria no se basa exclusivamente en la formación de espinas dendrítica y conexiones sináptica o en la consolidación de las existentes, también en la eliminación de las espinas que pudieran impedir o interferir con el nuevo aprendizaje.
El hipocampo es una de las estructuras más importante para aprender y en una parte de ella la circunvolución dentada se generan cada día nuevas neuronas aunque la mayoría de ellas mueren. Para que la nueva neuronas puedan ser incluidas en el aprendizajes es importante que este aprendizaje tenga lugar no más tarde de una semana tras la génesis de esta neurona .
Los cambios que ocurren en las neuronas del hipocampo cuando aprendemos son una primera fase de la consolidación de la memoria y un filtro inicial de lo que puede ser retenido en el ser. La memoria no siempre se almacena en los mismos circuitos neuronales donde se originó muchas migran, por así decirlo, y se instalen en otros lugares. Así, la memoria que originalmente se establece en el hipocampo, con el tiempo puede acabar instalándose en diferentes áreas de la corteza, lo cual supone un proceso de integración de la información avanzada en el cerebro que pueden durar días o meses o incluso años y que recibe el nombre de consolidación de sistema. Es algo así como si pasamos memoria transitoria al disco duro del cerebro, el hipotálamo contiene una especie de índice del lugar de la corteza cerebral donde se encuentran representada esta.
La memoria resulta así un proceso dinámico que actualiza continuamente sus representaciones para incorporar la nueva información que se va adquiriendo.
Como se mantiene la memoria una vez establecida
La memoria a largo plazo depende de cambios morfológicos y emocionales que hacen posible la potenciación de las sinapsis. Una cascada de moléculas promueve los nuevos cambios para estabilizar y consolidar la memoria. La memoria indeseable se elimina, inhibiendo la actividad de las moléculas que intervienen en su implicación.
De donde se obtiene la energía para formar memoria.
La energía viene transportada por los vasos sanguíneos que aportan oxígeno y glucosa pero también los hacen los atrocitos que acumulan glucosa en forma de glucógeno. Los atrocitos descomponen el glucógeno por la adrenalina que se liberan a la sangre por las glándulas suprarrenales durante el estrés y también contribuye fuertemente a la descomposición del glucógeno almacenado en el hígado que lo libera a la sangre.
Bibliografia
Barbara y Calif, Universidad de California en Santa Bárbara . Cómo el cerebro codifica los recuerdos. 24 de diciembre de la revista Neuron,
Kenneth S. Kosik y Harriman Cátedra de Investigación de Neurociencia, en el Instituto de Investigación de Neurociencia de la UCSB.
Santiago Ramón y Cajal Royal Society of London 1884
Morris, R.G.M. et al., «Elements of a neurobiological theory of the hippocampus: the role of activity dependents synaptic plasticity in memory», Phil. Trans. R. Soc. Lond. B, Nº 358, 2003, pp. 773-786.
Kandel, E.R., Psychotherapy and the single synapse: the impact of psychiatric thought on neurobiological research, J.Neuropsychiatry Clin. Neurosci, 13: 2, 2001, pp. 290-300.
François Ansermet & Pierre Magistretti: A cada cual su cerebro. Plasticidad neuronal e inconsciente. Discusiones. pp. 47.
Blake, D.T., Byl, N.N., Mercenich, M., Representation of the hand in the cerebral cortex, Behavioral Brain Research, Nº135, 2002, pp. 179-184
Timothy Bliss El hipocampo del cerebro de conejos, se comporta de manera similar a los músculos esqueléticos
Berger SL, Kouzarides T, Shiekhattar R, Shilatifard A. An operational definition of epigenetics. ‘Genes Dev 2009;23:781-783
Faiz M, Acarin L, Castellano B, Gonzalez B (2005). «Proliferation dynamics of germinative zone cells in the intact and excitotoxically lesioned postnatal rat brain». BMC Neurosci 6: 26. doi:10.1186/1471-2202-6-26. PMC 1087489.PMID 15826306
Birbrair, Alexander; Zhang, Tan; Wang, Zhong-Min; Messi, Maria Laura; Enikolopov, Grigori N.; Mintz, Akiva; Delbono, Osvaldo (2013). «Skeletal muscle neural progenitor cells exhibit properties of NG2-glia.». Experimental Cell Research 319 (1): 45-63. doi:10.1016/j.yexcr.2012.09.008. PMC 3597239.PMID 22999866.
PLASTICIDAD NEURONAL
La plasticidad neuronal, también llamada neuroplasticidad, plasticidad neural o plasticidad sináptica, es la propiedad que emerge de la naturaleza y funcionamiento de las neuronas cuando estas establecen comunicación, y que modula la percepción de los estímulos del medio, tanto los que entran como los que salen. Esta dinámica deja una huella al tiempo que modifica la eficacia de la transferencia de la información a nivel de los elementos más finos del sistema. Dichas huellas son los elementos de construcción de la cosmovisión, en donde lo anterior modifica la percepción de lo siguiente.
La neurogénesis (nacimiento de nuevas neuronas) es el proceso por el cual se generan nuevas neuronas a partir de células madre y células progenitoras.2 La neurogénesis se encuentra más activa durante el desarrollo prenatal, y es responsable de poblar con neuronas el cerebro en crecimiento. Recientemente, se ha demostrado que la neurogénesis continúa en dos partes del cerebro adulto de mamíferos: el hipocampo y la zona subventricular. Algunos estudios han mostrado que la testosterona en vertebrados, y la prohormona ecdisona en insectos, influyen en la velocidad de neurogénesis.
Hace más de un siglo en 1884 Santiago Ramón y Cajal presentó en la Royal Society of London s lo que seria uno de los mayores descubrimientos de la medicina. El aprendizaje podría tener lugar como consecuencia de la aparición de nuevos brotes o terminaciones en las prolongaciones de las células de del cerebro, las dendritas.
¿Qué es realmente aprender?
Cambiar el comportamiento de una forma consistente para adaptarse a alguna situación desconocida. En ese proceso se producen una serie de cambios importantes en las neuronas, Ramón y Cajal dijo, que cuando aprendemos surgen brotes de las neuronas que les sirven para enlazarse y conectarse con otras, de modo que se pueden llegar a formar largos y complejos circuitos distribuidos por todo el cerebro. Es la forma que tiene nuestro sistema nervioso para almacenar la información.
Las neuronas emiten brotes de aproximadamente 0,1 micra llamadas espinas dendríticas. Las formas y tamaños de las espinas dendrítica determinan su capacidad para transmitir información. La forma de estas espinas predicen su capacidad para formar sinapsis y su estabilidad temporal. Posiblemente las grandes espinas podrían ser el sustrato físico para la memoria duradera de largo plazo mientras las pequeñas y delgadas podrían ser más plásticas maleables y susceptibles de cambiar con la experiencia.
Muchas son estables y fijas y están desarrolladas por la genética mientras que otras son plásticas, se forman, se debilitan y desaparecen continuamente como resultado del aprendizaje, mental o el comportamiento de la persona. Los nuevos circuitos y redes neuronales de este modo establecen la información y constituyen el soporte o modo físico en que se almacena la memoria. Esas reglas son los Cognitos según la terminología de Joaquín Fuster. Entre esos circuitos unos convergen la información y otros la divergen. Las redes neuronales y sus interacciones funcionales que origina el aprendizaje pueden abarcar áreas muy amplias de la corteza cerebral y de los núcleos subcorticales.
La mayoría no se almacenan en una o pocas sinapsis sino en múltiples sinapsis y están ampliamente distribuidas en el cerebro, la capacidad del cerebro para albergar memoria se ha calculado que es de orden de 10 elevado a 12. Esta flexibilidad o plasticidad de las conexiones y circuitos neuronales puede igualmente aparecer o desaparecer reforzarse o debilitarse. La memoria no sólo se asienta en el hipocampo sino otras muchas regiones del cerebro.
Barbara y Calif, científicos de la Universidad de California en Santa Bárbara han hecho un descubrimiento importante en cómo el cerebro codifica los recuerdos. El hallazgo, publicado en la edición del 24 de diciembre de la revista Neuron, podría conducir al desarrollo de nuevos fármacos para ayudar a la memoria.
«Cuando aprendemos cosas nuevas y cuando guardamos recuerdos, hay una serie de cosas que tienen que suceder», «Uno de los procesos más importantes es que las sinapsis – que cementan esos recuerdos en su lugar – tienen que ser fortalecidas, en las sinapsis que construyen una conexión, y en ciertas sinapsis se codifica una memoria. Esas sinapsis tienen que fortalecerse para que la memoria esté en su lugar y se queda allí. El fortalecimiento de las sinapsis es una parte muy importante de aprender. Lo que hemos encontrado parece ser una parte de la forma en que eso ocurre. El fortalecimiento de una sinapsis implica hacer nuevas proteínas. Esas proteínas se acumulan en la sinapsis y la hacen más fuerte, al igual que con el ejercicio, las nuevas proteínas deben construir masa muscular. Las sinapsis deben también hacer más proteínas al grabar recuerdos.
La producción de nuevas proteínas sólo puede ocurrir cuando el ARN que hace que las proteínas requeridas funcionen Hasta entonces, el ARN está «bloqueado» por una molécula de silenciamiento, que es un ARN micro. El ARN y micro ARN son parte de un paquete que incluye varias proteínas.
«Cuando algo entra en el cerebro – un pensamiento, un estímulo interesante, escuchar un poco de música – las sinapsis se activan», dijo Kosik. «Lo que sucede después es muy interesante, pero para seguir la ruta de nuestros experimentos se trasladaron a las neuronas cultivadas. Cuando consiguieron sinapsis activadas, una de las proteínas envueltas alrededor de ese complejo se degrada.»
Cuando la señal llega, la proteína de envoltura se degrada o se fragmenta. A continuación, el ARN es repentinamente libres para sintetizar una nueva proteína.
«Una de las razones por que esto es interesante es que los científicos han estado perplejos por algún tiempo por qué, cuando se fortalecen las sinapsis, ciertas proteínas se degradan y se forman nuevas proteínas», dijo Kosik «. Se demuestra que la degradación de proteínas y síntesis van de la mano. La degradación permite la síntesis de nuevas proteínas.
Los científicos fueron capaces de ver algunas de las proteínas específicas que participan en la síntesis. Dos de ellas han sido identificadas – CaM quinasa y Lypla –.
Uno de los métodos utilizados por los científicos en el experimento fue tomar células de las neuronas vivas de ratas y mirarlos bajo un microscopio de alta resolución. El equipo fue capaz de ver las sinapsis y los lugares donde se están formando las proteínas.
Como cambian la sinapsis cuando aprendemos.
Terje y Lomo científicos noruego y el británico Timothy Bliss encontraron que el hipocampo del cerebro de conejos, se comportaba de manera similar a los músculos esquelético, cuando se las obligaba a trabajar, esa sinapsis adquirían más fuerza para transmitir información entre las neuronas. Cuando se obliga a una sinapsis a trabajar intensamente liberando un neurotransmisor ocurre en ellas cambios que potencian su capacidad para hacer trabajar a la sinapsis y se le llama potenciación sináptica a largo plazo (PLP) y alojan la memoria a largo plazo.
Con otros experimentos demostraron que la estimulación eléctrica de baja frecuencia es decir menos repetida o con ciertos tipos de aprendizaje, en lugar de potenciar la sinapsis pueden debilitarla de forma duradera. Este fenómeno recibe el nombre de depresión sináptica a largo plazo (D LP).
La neurona pre sináptica libera rápidamente glutamato, un neurotransmisor que se difunde por el espacio de la sinapsis hasta alcanzar la neurona postsináptica. Allí libera otra molécula importante como el receptor NMDA y produce una serie de cambios moleculares que actúan en los genes del núcleo de la neurona y producen la síntesis de proteínas, como la actina, y estas forman un andamio sobre el que se forman las espinas dendrítica. Éstas tienden a aparecer en grupo y son más estables que cuando aparecen solas. Las caderinas sirven para unir dos neuronas.
El error de predicción
Cuando aprendemos la diferencia entre lo esperado y lo que verdaderamente ocurre se llama el error de predicción cuando movemos el tronco de un árbol frutal y el número de frutas que cae es inferior o superior al esperado se llama error de predicción un ejemplo similar es el que recibe con parece que cuando mayor y más positivo es el error de predicción bastante más cantidad de neurotransmisor dopamina se liberan en las grandes neuronas del área tegmental del mesencéfalo en la base del cerebro.
El error de predicción puede ser positivo o negativo. Positivo es cuando mayor es el fruto que tenemos y negativo cuando el valor esperado es inferior en ambos casos se debe a la cantidad del dopamina liberada por el núcleo accumbens.
La epigenética en el aprendizaje y la memoria.
Las nuevas conexiones sináptica se deben a la producción de proteínas en las neuronas implicadas. Una serie de medicamentos y drogas impiden o reducen la cantidad de neurotransmisores en la sinapsis y por ende impiden la formación de memorias estables y duraderas. Una serie de experimentos muestran que la degradación de ciertas proteínas de la neurona puede ser también importantes para que se forme la memoria es decir, la formación de proteínas o la desaparición de algunas de las ya existentes en la neurona pueden ser necesarias para que aprendamos nuevas memorias. El ADN de cada célula incluidas las neuronas está fragmentado y comprimido en grupos que se llaman cromosomas y cada uno de ellos tiene diferentes genes. Los humanos tenemos en los núcleos de todas y cada una de nuestras células 23 pares de cromosomas que constituyen en su conjunto el llamado cariotipo genético humano. Un cromosoma de cada par es la herencia recibida de su padre y el otro el de nuestra madre.
En los cromosomas existe una proteína llamada histonas que mantienen plegado el ADN que forman una estructura llamada cromatina y de este plegamiento depende que se expresen o no los genes del ADN. Somos el ADN y las circunstancias que nos rodean. Los cambios bioquímicos producen alteraciones en los factores genéticos. Es de reciente investigación la comprobación de que el estrés de los progenitores machos puede modificar el contenido de su esperma y de este modo transmiten una herencia genética modificada y hace que sus descendientes tenga una menor reactividad emocional de lo que hubiera ocurrido si no se hubiesen estresados. Algo similar ocurre con las drogas que alteran la expresión de ciertas proteínas necesarias para la memoria.
Localización de la memoria.
Ciertos aprendizajes requieren poco esfuerzo y forman rápidamente memorias de corta duración. Sería la memoria necesario para marcar un número de teléfono. Otros aprendizajes implican más trabajo y forman memoria duradera que nos permite nuestra conducta habitual como identificar objeto, hablar una lengua o conducir un vehículo. En la memoria duradera permite adquirir conocimiento semántico y el conocimiento episódico o autobiográfico que solo recuerda las cosas que nos han pasado en distintos lugares y momento de nuestra vida.
Memoria transitoria y memoria duradera.
En el curso de segundos se empiezan a formar espinas dendríticas y en minutos aparecen como estables y forman sinapsis funcionales, pero la memoria necesita de múltiples sinapsis en complejas redes neuronales extendidas por diferentes partes de la corteza cerebral y los núcleos basales, esto explica que la formación de una memoria puede llevar bastante tiempo. Pero cuando existen circunstancias emocionales el proceso resulta acelerado y puede formarse la memoriza con mucha rapidez y de un modo estable.
En situación normal la formación de memoria es lento. La memoria a corto plazo se debe a cambios efímeros en la sinapsis. Es por ello que mientras marcamos el número de teléfono no podemos atender otra cosa.
La memoria largo plazo es una memoria estable y duradera poco vulnerable a las interferencias y capaz de almacenar una gran cantidad de información. Aprender es simplemente consolidación de la memoria.
En que circuitos y neuronas se localiza la memoria
El cerebro codifica la nueva información sin que se produzcan interferencias con la información más vieja. La consolidación de la memoria no se basa exclusivamente en la formación de espinas dendrítica y conexiones sináptica o en la consolidación de las existentes, también en la eliminación de las espinas que pudieran impedir o interferir con el nuevo aprendizaje.
El hipocampo es una de las estructuras más importante para aprender y en una parte de ella la circunvolución dentada se generan cada día nuevas neuronas aunque la mayoría de ellas mueren. Para que la nueva neuronas puedan ser incluidas en el aprendizajes es importante que este aprendizaje tenga lugar no más tarde de una semana tras la génesis de esta neurona .
Los cambios que ocurren en las neuronas del hipocampo cuando aprendemos son una primera fase de la consolidación de la memoria y un filtro inicial de lo que puede ser retenido en el ser. La memoria no siempre se almacena en los mismos circuitos neuronales donde se originó muchas migran, por así decirlo, y se instalen en otros lugares. Así, la memoria que originalmente se establece en el hipocampo, con el tiempo puede acabar instalándose en diferentes áreas de la corteza, lo cual supone un proceso de integración de la información avanzada en el cerebro que pueden durar días o meses o incluso años y que recibe el nombre de consolidación de sistema. Es algo así como si pasamos memoria transitoria al disco duro del cerebro, el hipotálamo contiene una especie de índice del lugar de la corteza cerebral donde se encuentran representada esta.
La memoria resulta así un proceso dinámico que actualiza continuamente sus representaciones para incorporar la nueva información que se va adquiriendo.
Como se mantiene la memoria una vez establecida
La memoria a largo plazo depende de cambios morfológicos y emocionales que hacen posible la potenciación de las sinapsis. Una cascada de moléculas promueve los nuevos cambios para estabilizar y consolidar la memoria. La memoria indeseable se elimina, inhibiendo la actividad de las moléculas que intervienen en su implicación.
De donde se obtiene la energía para formar memoria.
La energía viene transportada por los vasos sanguíneos que aportan oxígeno y glucosa pero también los hacen los atrocitos que acumulan glucosa en forma de glucógeno. Los atrocitos descomponen el glucógeno por la adrenalina que se liberan a la sangre por las glándulas suprarrenales durante el estrés y también contribuye fuertemente a la descomposición del glucógeno almacenado en el hígado que lo libera a la sangre.
Bibliografia
Barbara y Calif, Universidad de California en Santa Bárbara . Cómo el cerebro codifica los recuerdos. 24 de diciembre de la revista Neuron,
Kenneth S. Kosik y Harriman Cátedra de Investigación de Neurociencia, en el Instituto de Investigación de Neurociencia de la UCSB.
Santiago Ramón y Cajal Royal Society of London 1884
Morris, R.G.M. et al., «Elements of a neurobiological theory of the hippocampus: the role of activity dependents synaptic plasticity in memory», Phil. Trans. R. Soc. Lond. B, Nº 358, 2003, pp. 773-786.
Kandel, E.R., Psychotherapy and the single synapse: the impact of psychiatric thought on neurobiological research, J.Neuropsychiatry Clin. Neurosci, 13: 2, 2001, pp. 290-300.
François Ansermet & Pierre Magistretti: A cada cual su cerebro. Plasticidad neuronal e inconsciente. Discusiones. pp. 47.
Blake, D.T., Byl, N.N., Mercenich, M., Representation of the hand in the cerebral cortex, Behavioral Brain Research, Nº135, 2002, pp. 179-184
Timothy Bliss El hipocampo del cerebro de conejos, se comporta de manera similar a los músculos esqueléticos
Berger SL, Kouzarides T, Shiekhattar R, Shilatifard A. An operational definition of epigenetics. ‘Genes Dev 2009;23:781-783
Faiz M, Acarin L, Castellano B, Gonzalez B (2005). «Proliferation dynamics of germinative zone cells in the intact and excitotoxically lesioned postnatal rat brain». BMC Neurosci 6: 26. doi:10.1186/1471-2202-6-26. PMC 1087489.PMID 15826306
Birbrair, Alexander; Zhang, Tan; Wang, Zhong-Min; Messi, Maria Laura; Enikolopov, Grigori N.; Mintz, Akiva; Delbono, Osvaldo (2013). «Skeletal muscle neural progenitor cells exhibit properties of NG2-glia.». Experimental Cell Research 319 (1): 45-63. doi:10.1016/j.yexcr.2012.09.008. PMC 3597239.PMID 22999866.