T6 - Aprenentatge i Memòria PDF

T6 APRENENTATGE I MEMÒRIA Departament de Psicologia Clínica i Psicobiologia Secció Psicobiologia Índex 1. Categorització qualitativa i quantitativa de l’apre nentatge i la memòria. 2. Substrat neural de l’aprenentatge i la memòria: Implícita Ex...

T6 APRENENTATGE I MEMÒRIA Departament de Psicologia Clínica i Psicobiologia Secció Psicobiologia Índex 1. Categorització qualitativa i quantitativa de l’apre nentatge i la memòria. 2. Substrat neural de l’aprenentatge i la memòria: Implícita Explícita De treball 3. Plasticitat sinàptica. Potenciació i depressió a llarg termini 4. Modulació emocional de la memòria  1. Categorització qualitativa i quantitativa de l’aprenentatge i la memòria Categorització Definicions APRENENTATGE: canvis neurals que faciliten que es guardi la informació del nostre entorn o de les respostes que fem sobre ell per tal que la nostra conducta sigui més adaptativa. MEMÒRIA: procés pel qual un organisme manté durant un període de temps informació guardada en el sistema nerviós referent al seu entorn i a les respostes que hi dóna, per tal de fer més adaptativa la seva conducta. Categorització Les experiències no s’emmagatzemen sinó que s’emmaguetzemen en forma de patrons actius de xarxes neurals… canvien la manera amb què percebem, actuem, pensem i planifiquem. Això es fa a partir del canvi i la consolidació de l’estructura del SN, dels circuits implicats en la manera de pensar, percebre, planificar… Categorització Aprenentatge Processos Estímul mentals i conducta Canvis estructural & funcionals PLASTICITAT SINÀPTICA Canvi durader, permanent ULL!!!! Memòria  Categorització Principi de Hebb “Let us assume that the persistence or repetition of a reverberatory activity (or "trace") tends to induce lasting cellular changes that add to its stability.... When an axon of cell A is near enough to excite a cell B and repeatedly or persistently takes part in firing it, some growth process or metabolic change takes place in one or both cells such that A's efficiency, as one of the cells firing B, is increased.” Hebb, D.O. (1949). The organization of behavior. Experimental evidence Wikipedia Eric Kandel (1929) Aplysia Californica  Categorització L’activitat associativa de les neurones: base de l’aprenentatge Principi de Hebb “Neurons that fire together, wire together” Si les neurones es disparen juntes, es connecten entre sí En condicions normals, el PEP generat per una neurona (A) és insuficent per provocar l’excitació d’una altra (B). No obstant, si les dues estan actives simultàniament, la connexió entre les dues es veu reforçada. També hi pot haver l’acció d’una altra neurona (C) que faciliti la connexió  Categorització L’activitat associativa de les neurones: base de l’aprenentatge Principi de Hebb APRENENTATGE = activitat associativa de xarxes neuronals (cell assemblies). Grans grups de neurones que s'activen simultàniament a través de connexions repetitives (no sinapsis individuals) - Coincidència temporal de 2 estímuls externs (principi de Hebb) - Un estímul extern amb una xarxa ja establerta prèviament (modificació d’antigues memòries) MEMÒRIES: distribuïdes en el cervell en diferents xarxes neuronals interrelacionades entre elles. Les Xarxes neuronals (cells assemblies) són la base de la representació neuronal i a través de la neuroplasticitat promouen l’aprenentatge i la memòria (engram). Estímuls específics poden activar elements d'aquesta xarxa que, a través de la connectivitat repetida, activen el record (engram) garantint l'accés a la representació neuronal completa d'aquell record/memòria. Ryan, T., et al. (2010).  Introducció Categorització Memòria de treball QUANTITATIVA de les memòries Categorització Quantitativa Qualitativa Adapted from Redolar et al. (2013) Categorització Si la memòria no es consolida, podem oblidar... Memòria de treball (de segons a minuts) Flux Memòria immediata/ curt termini d’estímuls (milisegons/minuts) Memòria a llarg termini (de dies a anys) EL QUE OBLIDEM Categorització Immediata i a curt termini: duració curta (mil·lisegons a 15-20 min). Perquè passi a llarg termini cal consolidació. Llarg termini: Llarga duració Memòria de treball: És un sistema de manteniment i manipulació temporal de la informació, necessari per realitzar activitats complexes com comprendre, raonar i aprendre. Intervé en processos limitats en el temps. Categorització Fixa’t en aquesta seqüència de números. Quan desapareguin els hauras de dir del revés. 1492307 72523916584  Explícita i implícita Categorització QUALITATIVA de les memòries Categorització Quantitativa Qualitativa Adapted from Redolar et al. (2013) Categorització Implícita/ No Explícita/declarativa/No declarativa/Procedimental procedimental Inconscient Deliberada o conscient Hàbits perceptius i motors Coneixement del món i experiències personals - coneixement relacional Filogenèticament antiga Filogenèticament més actual (supervivència) (no supervivència) Aprenentatges bàsics Aprenentatges més complexes Molts assajos (depèn de la complexitat: Menys assajos i menys estable puny-cantó-palma, pocs assajos; en canvi, i fidel a la realitat aprendre a tocar el piano molts assajos) (reconstruccions de la realitat) però estable i fidel a la realitat Processament bottom-up Processament top-down No depenent d’hipocamp Depenent d’hipocamp Alteració: amnèsia 2. Substrat neural de l’aprenentatge i la memòria Bases neurals Aprenentatge i memòria implícit No declaratiu, independents de la consciència i de la integritat del lòbul temporal - Difícil d’expressar verbalment però observable a través de pautes d’acció - Adquisició gradual i millora a través de la pràctica - No sol requerir un esforç conscient (en ocasions cert grau, quan el procediment a aprendre és complexe: puny-cantó-palma, fácil amb pocs assajos; en canvi, aprendre a tocar el piano difícil i amb molts assajos) - Poc flexible i modificable - Poc deteriorament en l’envelliment - Filogenèticament més antic que la memòria explícita Bases neurals 1. Aprenentatge no associatiu - habituació i sensibilització - Segons la teoria de l’homeòstasi conductual, l’habituació i la sensibilització permetrien filtrar els estímuls segons la rellevància i en funció de les necessitats del mateix organisme, de manera que llavors l’organisme respongués de la manera més adaptada possible. Quant a l’habituació, la presentació repetitiva del mateix estímul ocasiona una disminució de la resposta. Amb repeticions successives, la neurona sensorial allibera menys neurotransmissor excitador (glutamat) cap a la motoneurona. Ex: solc intraparietal i processament numèric http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15504333 Bases neurals 1. Aprenentatge no associatiu - habituació i sensibilització - Respecte a la sensibilització, la presentació d’un estímul aversiu provoca la resposta de contracció muscular, mitjançant una sinapsi entre la neurona sensorial i la motoneurona. Paral·lelament, l’estímul aversiu incrementa l’alliberació de serotonina des d’interneurones, de manera que llavors aquesta serotonina augmenta l’excitabilitat de la neurona sensorial, i es torna més sensible. Llavors és quan la presentació posterior d’un estímul de baixa intensitat provoca també la contracció muscular. Ex: les persones amb fibromiàlgia presenten una alteració en el processament de la informació relacionada amb el dolor, cosa que les fa més sensibles. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubm ed/15862479 Bases neurals 1. Implícit: aprenentatge no associatiu Habituació Sensibilització Estímul específic Estímul inespecífic (generalitzat) Resposta específica Resposta inespecífica (general) E repetit E1 única exposició Llarga durada Curta durada (mentre duri la comunicació entre la interneurona i la sensorial) Bases neurals de l’aprenentatge no associatiu: Àrees subcorticals Bases neurals 2. Implícit: aprenentatge associatiu: associació entre E i R o entre dos E En el condicionament clàssic el cerebel hi juga un paper important. Així mateix, si la distància temporal entre EC i EI és gran, també l’hipocamp. En el condicionament clàssic de la por, és l’amígdala (revisar tema 4) la que sustenta l’aprenentatge. Bases neurals 2. Aprenentatge associatiu: Associació entre E i R o entre dos E Principi de Hebb: la presència simultània de sinapsis dèbils i fortes, amb una mateixa neurona postsinàptica, acaba reforçant les sinapsis dèbils i convertint-les en fortes. Això és així perquè la comunicació retrògrada des de la neurona postsinàpticaa les presinàptiques, estimula tant a la presinàptica forta com a la presinàptica dèbil a seguir mantenint la sinapsis (comunicació pre-post). Bases neurals 2. Implícit. Aprenentatge associatiu: Associació entre E i R o entre dos E És molt important el sistema de reforç Bases neurals 2. Aprenentatge associatiu: Associació entre E i R o entre dos E Bases neurals 3. Procedimental: L’aprenentatge procedimental es basa en la repetició, de manera que progressivament es va assolint una competència més gran, ja sia en procediments: Globus pàl·lid Motors Perceptius Cognitius En tots tres casos tenen un paper clau les connexions cortico-estriato- corticals, que en forma de bucle connecten les àrees del neocòrtex amb els ganglis basals. Bases neurals 3. Procedimental motor L’aprenentatge motor implica l’adquisició de seqüències i programes motors. El seu substrat neural inclou diverses regions interconnectades entre elles: àrees corticals prefrontals i parietals, i també subcorticals (els ganglis basals i el cerebel). La característica principal dels aprenentatges motors és que al llarg del procés d’aprenentatge es van automatitzant i perfeccionant, de manera que progressivament la dependència cortical va disminuint en el control de les accions. Exemple: http://www.youtube.com/watch?v=RLtF2KjM0FY Nou aprenentatge motor (ganglis basals): circuit cortico-estriato-pal·lidal-tàlemo-cortical Modificació d’un aprenentatge ja fet (cerebel): circuit cortico-cerebel·lo-tàlemo-cortical  Bases neurals 3. Procedimental perceptiu L’aprenentatge procedimental perceptiu fa més eficient el processament dels estímuls del nostre entorn i, per tant, millora la percepció. L’aprenentatge procedimental perceptiu, per tant, millora la capacitat que tenim de comprendre el nostre entorn per la repetició de determinats estímuls. Substrat neural: molt dependent del tipus de tasca i estímuls. Regions comunes: l’escorça inferior temporal, la circumvolució fusiforme i el nucli caudat Bases neurals 3. Procedimental cognitiu L’aprenentatge procedimental cognitiu, ens permet resoldre problemes de manera automàtica. Presenta una gran dependència dels ganglis basals. Tot i així, sembla que inicialment el lòbul temporal medial hi té un paper important, en aportar coneixement declaratiu sobre la situació/problema que cal resoldre. Un cop establerta aquesta base de coneixement declaratiu, els processos procedimentals es posen en marxa, de manera que llavors els ganglis basals faciliten l’aprenentatge sense intervenció del lòbul temporal medial. Alteració hipocamp Alteració ganglis basals Bases neurals Aprenentatge i memòria EXPLÍCITA Fan referència al coneixement general i personal de cada persona declaratiu (verbalitzable), dependents de la consciència i de la integritat del lòbul temporal medial (formació de l’hipocamp). Aprenentatge: Capacitat d’adquisició de la informació que implica fets sobre el món, nosaltres mateixos i que compartim SEMÀNTICA amb la comunitat Memòria: Informació general deslligada del context (Jules Verne: no havia estat en cap dels llocs que descriu en les seves novel.les) Aprenentatge/ Aprenentatge: Capacitat d’adquisició Memòria d’informació en un context espai-temporal explícita EPISÒDICA Memòria: Informació personal relacionada al context (temps, espai, relacions…) Memòria autobiogràfica ESPACIAL  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita ESTRUCTURES CORTICALS I SUBCORTICALS IMPLICADES MEMÒRIA DECLARATIVA La formació de l’hipocamp Estructura i connexions L’hipocamp, que és una regió de la formació de l’hipocamp, també s’anomena banya d’Amón (Cornus Ammonis) Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita ESTRUCTURES CORTICALS I SUBCORTICALS IMPLICADES MEMÒRIA DECLARATIVA Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita Formació de l’hipocamp formada per diferents regions CA: camps ‘cornus ammonis’ (banya d’Amón) Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita ESTRUCTURES CORTICALS I SUBCORTICALS IMPLICADES Escorces associatives MEMÒRIA DECLARATIVA Processament inicial (MCT i MT) Adaptat de Redolar (2013). Neurociencia Cognitiva. Barcelona: ed. Panamericana Explicat a Psicofisiologia Hipocamp Estímul CA2 CA4 Percepció Amígdala Escorça hipocampal i parahipocampal Escorces associatives Codificació i consolidació de continguts; Magatzem MLT Processament tranferència de la MCT a MLT emocional Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita ESTRUCTURES CORTICALS I SUBCORTICALS IMPLICADES MEMÒRIA DECLARATIVA Con relación a la consolidación de la memoria declarativa, se ha propuesto un modelo que implica la vigilia, el sueño NREM y el sueño REM. Resumidamente, la modulación colinérgica del hipocampo durante la vigilia permitiría que la información llegase hasta el campo CA3, donde se almacenaría temporalmente y comenzaría la codificación (modelo código de barras). Durante el sueño de ondas lentas, la disminución de la modulación colinérgica originaría una actividad eléctrica rápida en el hipocampo (ripple activity, ~200 Hz) lo que permitiría la transmisión de la información hasta la corteza cerebral de asociación para su almacenamiento a largo plazo (Hasselmo, 1999). En el mismo sueño de ondas lentas, la actividad rítmica de las conexiones talamocorticales causaría la aparición de los husos de sueño corticales, lo que facilitaría la conectividad hipocampo-cortical (Siapas, 1998). De hecho, en un estudio reciente se observó que la cantidad de husos de sueño en la primera mitad de la noche correlacionaba positivamente con la tasa de aprendizaje en una tarea de aprendizaje de pares de palabras (Gais et al., 2002). Por su parte, en el sueño REM, la actividad colinérgica facilitaría dos fenómenos: el primero, la potenciación a largo plazo en el hipocampo, reflejada por el ritmo theta hipocámpico (Graves, 2001) (continuación de la codificación de la información); la segunda, la reorganización cortical de las áreas de asociación, a partir de la información llegada desde el hipocampo en el sueño de ondas lentas (Hasselmo, 1999). Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Bases neurals Model dels dos sistemes corticals per la memòria (Ranagath & Ritchey 2012) Sistema posterior (escorça parahipocampal i retroesplanial, RSC, PHC) Sistema anterior (escorça perirrinal, PRC) Memòria episòdica (memòria de context) Memòria autobiogràfica Reconeixement ítems familiars i Simulació episòdica memòria semàntica (imaginació de fets) Memòria espacial Percepció multimodal Percepció d’escenes i d’objectes navegació espacial Cognició social Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita ESTRUCTURES CORTICALS I SUBCORTICALS IMPLICADES MEMÒRIA DECLARATIVA El 23 d’agost de 1953, en William Scoville va realitzar una intervenció per guarir de l’epilèpsia a en H. M. , "H.M. és probablement el pacient millor conegut en la història de la neurociència. La seva greu alteració de la memòria, a conseqüència d'una intervenció quirúrgica per tal de tractar la seva epilèpsia, ha sigut motiu d'estudi durant cinc dècades, fins a la seva mort al desembre de 2008. Treballar amb el pacient H.M. ha permès establir principis bàsics sobre la memòria i el seu substrat neural". (Traducció de l'abstract de l'article publicat a la revista 'Neuron' pel professor Larry R. Square (Neuron 2009;61(1):6-9) en reconeixement al pacient H.M.). escorça temporal amígdala , a partir d’aleshores...amnèsia anterògrada formació hipocampal Quan la seva atenció deixava de focalitzar-se en el que estava fent, al cap d'uns instants ho havia oblidat tot. H.M. era incapaç de formar nous records, no podia retenir el que li succeïa a diari, amb cada canvi d'atenció el món començava de nou Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Tema 6. Aprenentatge i memòria 6.1. Categorització qualitativa i quantitativa de l’aprenentatge i la memòria 6.2. Aprenentatge i memòria implícita. Substrat neural 6.3. Aprenentatge i memòria explícita. Substrat neural 6.4. La memòria de treball. Substrat neural 6.4. Plasticitat sinàptica. Potenciació i depressió a llarg termi 6.5. Modulació emocional de la memòria Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita La memòria de treball La memòria de treball és la capacitat que ens permet mantenir temporalment la informació acabada de percebre o recuperada de la memòria a llarg termini quan ja no existeix en el nostre entorn. És a dir, és una representació interna d’aquesta informació. 654 35 85 96 16 X 8 = ??? Bla bla bla bla bla… La memòria de treball pot ser mantinguda durant un cert temps (de segons a minuts) mitjançant la repetició i pot ser manipulada per tal de dirigir la nostra conducta i aconseguir un objectiu. És indispensable en la nostra vida diària, ja que és la base de la nostra cognició en molts aspectes: raonament, comprensió del llenguatge, planificació i processament espacial, entre d’altres Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  La memòria de treball BASE NEURAL Córtex prefrontal amb: - Córtex sensorial posterior - Àrees d'associació (reverberating activity) Joaquim Fuster (1930) TV3 – Singulars (Els mecanismes de la memòria) https://www.youtube.com/watch?v=loBOMPHTXSE  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita La memòria de treball Memòria de treball verbal (bucle fonològic) Memòria de treball visual (en la dislèxia està alterat, per això hi ha (bucle visual) dificultats en memoritzar les taules de multiplicar) Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia 3. Plasticitat sinàptica  APRENENTATGE I MEMÒRIA BASES MOL·LECULARS DE L’APRENENTATGE I LA MEMÒRIA: PLASTICITAT SINÀPTICA. POTENCIACIÓ I DEPRESSIÓ A LLARG TERMINI Eric Kandel Premi Nobel de ciència (2000) per l’estudi de les bases biològiques de https://www.youtube.com/watch? l’aprenentatge i la memòria v=-vOwOXysTDs Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA L’aprenentatge, en humans, implica mecanismes de potenciació (PLT) i depressió a llarg termini (DLT) Se sap que els circuits que contenen els records es produeixen estimulant unes sinapsis i debilitant-ne d’altres que estaven implicades en unes altres memòries (competència entre records) Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Potenciació a llarg termini Augment durader i estable de sinapsis neuronals (enfortiment) Depressió a llarg termini Disminució duradera i estable de sinapsis neuronals (debilitament) Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Potenciació a llarg termini Va ser descoberta a la formació de l’hipocamp per Bliss i Lomo (1974) però se sap que es dóna a altres regions cerebrals -Escorça prefrontal -Escorça piriforme Campo CA3 Campo CA1 -Escorça motora i visual Circunvolución dentada -Tàlem -Amígdala Registro de la circunvolución dentada Axones estimulados en la vía perforante Corteza entorrinal Adaptat Carlson et al., (2009). Fisiología de la conducta. Ed. Ariel neurociencia Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA PLT: Elevada freqüència de descàrrega a nivell presinàptic (se supera llindar per despolarització de la neurona postsinàptica) DLT: Baixa freqüència de descàrrega a nivell presinàptic Potencial de la membrana Umbral para el establecimiento de Bajo potenciación a largo plazo Un bajo ritmo de simulación PEPs prpducidos por no despolariza un alto ritmo de suficientemente la sumación de membrana estimulaciones y Alto alcanzan el umbral Simulación Tiempo Carlson et al., 2009. Fisiología de la conducta. Ed. Ariel neurociencia Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Potenciació a llarg termini Neurona pre: Neurona post: Se sumen Alta freqüència de els PEPS. Despolarització descàrrega -> alliberra NT excitatoris (Glu) PLT Augment de la superfície d’espina dendrítica Augment del nombre de receptors Antes de la PLT Después de la PLT: Generación de una sinapsis perforada MÉS FORÇA I MÉS EFICÀCIA Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Potenciació a llarg termini: fase d’establiment 1. La neurona pre allibera Glu 2. La neurona post té receptors pel Glu - NMDA - AMPA - Kainat 3. Dosis moderades de Glu: - NMDA: bloquejat per Mg2+ - AMPA: activat. Dosis elevades de Glu: - AMPA: Més actiu. Despolaritz - NMDA: Es desbloqueja i entra Ca2+ a la cèl·lula Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Potenciació a llarg termini: fase d’establiment 4. L’entrada de Ca2+ promou una cascada bioquímica intracel·lular que acaba impulsant síntesi de proteïnes 5. Formació de nous receptors AMPA i augment de la superfície de l’espina dendrítica + Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Potenciació a llarg termini: fase de consolidació 6. Neurona post envia feedback positiu (òxid nítric) a la neurona ‘pre’ perquè segregui més Glu i continui la sinapsi activa. SINAPSI ENFORTIDA https://www.youtube.com/watch?v=vso9jgfpI_c Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Depressió a llarg termini Neurona pre: Neurona post: No Baixa freqüència de despolarització descàrrega de NT excitatoris (Glu) DLT Disminució de la superfície d’espina dendrítica Disminució del nombre de receptors Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Depressió a llarg termini - També depèn de l’activació de NMDA Com és possible que l’activació de NMDA provoqui PLT i DLT a la vegada? -PLT: Molt augment de Ca2+ intracel·lular en un període curt de temps à síntesi de proteïnes -DLT: Poc augment de Ca2+ intracel·lular en un període llarg de temps Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge Procedimental Plasticitat sinàptica Baroncelli, L., Braschi, C., Spolidoro, M., Begenisic, T., Sale, A., & Maffei, L. (2010). Nurturing brain plasticity: impact of environmental enrichment. Cell Death and Differentiation, 17, 1092-1103. doi: 10.1038/cdd.2009.193 Ortuzar, N., Argandoña, E.G., Bengoetxea, H., Lafuente, J.V. (2011) Combination of intracortically administered VEGF and environmental enrichment enhances brain protection in developing rats. J Neural Transm, 118(1):135-144. Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge Procedimental Plasticitat sinàptica CANVIS SINÀPTICS AR Ambient enriquit 30-60 dies AE Ambient empobrit AE 60d AE 30d AR 30d AR 60d AR 30d AR 30d Major nombre de sinapsis per neurona a l’escorça visual a les d’AR Markham, J.A., & Greenough, W.T. (2004). Experience-driven brain plasticity: beyond the synapse. Neuron Glia Biology, 1, 351-363. doi: 10.1017/S1740925X05000219 Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge Procedimental Plasticitat sinàptica Acrobat Motor Control (roda de moviment) 38d 10d 10d + descans Augment del nombre de sinapsis per neurona a l’escorça motora i cerebelar en la condició d’acrobàcia. Scientific American, Feb 24 2009. Image: - Major ramificació (n. postinàptica) iStockphoto/Emilia Stasiak - Major nombre de botons terminals (n. presinàptica) Markham, J.A., & Greenough, W.T. (2004). Experience-driven brain plasticity: beyond the synapse. Neuron Glia Biology, 1, 351-363. doi: 10.1017/S1740925X05000219 Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge Procedimental Plasticitat sinàptica CANVIS GLIALS Major nombre d’axons mielinitzats (oligodendrocits) al cos callós en AR - Major velocitat i eficàcia en la connexió Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge Procedimental Plasticitat sinàptica CANVIS GLIALS Scientific American, Feb 24 2009. Image: iStockphoto/Emilia Stasiak Major nombre d’astròcits en AC durant l’aprenentatge però no després (funció facilitadora de les sinapsis) Markham, J.A., & Greenough, W.T. (2004). Neuron Glia Biology, 1, 351-363 Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge Procedimental Plasticitat sinàptica CANVIS VOLUM DE SUBSTÀNCIA GRISA Precentral Heschl's Superior gyrus gyrus parietal cortex Gaser, C., & Schlaug, G. (2003). Brain structures differ between musicians and non-musicians. Journal of Neuroscience, 23 (27), 9240-9245. Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia 4. Modulació emocional de la memòria  APRENENTATGE I MEMÒRIA MODULACIÓ EMOCIONAL DE LA MEMÒRIA Recordar situacions estressants o emocionalment intenses és un mecanisme altament adaptatiu L’amígdala té un paper clau pels seus efectes moduladors en la consolidació de la memòria: potenciació / inhibició És activada davant la presència d’hormones de l’estrès (A, NA, glucocorticoids...) i provoca un increment la consolidació de la memòria a través de la seva connexió amb diverses estructures implicades (hipocamp, GB...) Però també pot causar efectes inhibitoris en diverses regions cerebrals, afectant així el record o la memòria de treball. Ex. Quedar-se en blanc en un examen Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Vivències diàries Facilita l’aprenentatge explícit i implícit Mecanismes emocionals moduladors de la consolidació de la memòria. L’aprenentatge inicia la consolidació de la memòria a diverses parts del cervell. Les situacions estressants (o emocionalment intenses) per altra banda, impliquen l’alliberació d’hormones i NT (A, NA i glucocorticoids). Aquests són captats per l’amígdala, la qual s’activa. L’activació de l’amígdala modula la consolidació de la memòria a través de la modificació de la plasticitat neuronal en diverses regions cerebrals. A més, les hormones tambe poden afectar directament les àrees cerebrals implicades. Això fa que es pugui produir un augment de la consolidació o que es dificulti el record i la memòria de treball Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA MODULACIÓ EMOCIONAL DE LA MEMÒRIA: FACILITACIÓ La potenciació del record està lligat a l’activació (o arousal) del SN. Fenòmen de la memòria amb flash. - L’amígdala (nucli basolateral) seria la responsable d’aquest fenòmen de la memòria amb flash, que potenciaria la memòria declarativa. --- És el caràcter activant o estressant i no la valència (agradable o desagradable) que determina la participació de l’amígdala. --- Aquest paper es dóna gràcies a la participació de la NA i els glucocorticoids que afavoreixen els canvis funcionals sobre l’amígdala i altres regions com l’hipocamp després de l’exposició al estrès. --- Es potencien no només els records semàntics sinó també i especialment els autobiogràfica i episòdics. Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Efectes de l’estrès crònic en la memòria Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  T6 – Aprenentatge i memòria Fi ;-) Departament de Psicologia Clínica i Psicobiologia Secció Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita Bases neurals Àrees associatives de l’escorça POT PREFRONTAL Records que s’adquireixen a Records d’accions través dels sentits motores, raonament i Record de la disposició producció del llenguatge espacial d’objectes i persones Memòria de treball Seqüenciació temporal dels records TEMPORAL Lateralització Records autobiogràfics hemisfèrica: (espai-temps) HD: no verbal Emmagatzematge de la informació HE: verbal Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita ESTRUCTURES CORTICALS I SUBCORTICALS IMPLICADES MEMÒRIA DECLARATIVA - Amnèsia del desenvolupament - Observación 5 Paciente de 10 años de edad y sexo masculino, que consultó por dificultad de aprendizaje, del lenguaje y del habla. Los padres referían que le costaba memorizar y le suponían un esfuerzo las asignaturas de lengua. Además contaban que a menudo no era capaz de recordar lo que había comido o si se había lavado los dientes. Podía explicar varias veces la misma anécdota cambiando los detalles y acabar dudando de lo que había pasado realmente. Llegó a comprar dos regalos para la misma persona por no recordar que ya lo había comprado. El embarazo y el parto transcurrieron con normalidad. Presentó una parada cardiorrespiratoria a las 48 horas de vida. Permaneció ingresado un mes en la unidad neonatal. Tuvo convulsiones tratadas con fenobarbital sin recurrencia posterior. Inició la marcha autónoma a los 2 años y presentó un retraso del lenguaje. Asistió a logopedia con buena evolución. En el momento de la consulta destaca un trastorno del habla en parte condicionado por una estenosis subglótica secundaria a la intubación durante el período neonatal. Presentaba una actitud dispersa en clase y cuando realizaba las tareas escolares en casa, motivo por el que se ensayó un tratamiento con metilfenidato con muy buena respuesta en cuanto a la atención. Muestra torpeza motriz como hallazgo más significativo en la exploración neurológica. Sans A, et al. Amnesia del desarrollo como secuela cognitiva focal de patología neonatal. Rev Neurol 2011; 52 (Supl 1): S29-S38 Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA - Amnèsia del desenvolupament - Resultats de la comparació VBM substància grisa entre 10 nens/es amb amnèsia desenvolupament i 10 controls sans Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita ESTRUCTURES CORTICALS I SUBCORTICALS IMPLICADES MEMÒRIA DECLARATIVA - Conseqüències TCE - Mar Ariza, Josep M Serra-Grabulosa, Carme Junqué, et al., Hippocampal head atrophy after traumatic brain injury Neuropsychologia. 2006;44(10):1956-61 Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia  APRENENTATGE I MEMÒRIA Aprenentatge i memòria explícita Control TBI F† p Volumetric measures§ Right Hippocampus Head 1341.40 (169.72) 1130.42 (134.68) 8.58 0.001 ESTRUCTURES Body 751.71 (109.30) 732.23 (140.62) 0.10 0.90 CORTICALS I Tail 369.50 (88.58) 338.59 (81.66) 2.29 0. 12 SUBCORTICALS Left Hippocampus IMPLICADES MEMÒRIA Head 1175.39 (160.07) 1061.31 (158.10) 3.98 0.027 DECLARATIVA 826.08 (132.43) 728.22 (117.56) Body 3.24 0.051 Tail 365.56 (92.67) 359.46 (94.23) 2.66 0.084 Memory performance Mar Ariza, Josep M Proves de memòria a llarg termini – correlació significativa Serra-Grabulosa, Carme Junqué, et al., RAVLT immediate free recall 56.25 (6.68) 42.50 (12.82) 10.10 < 0.001 Hippocampal head RAVLT long term recall 13.90 (1.61) 8.45 (3.90) 17.10 < 0.001 atrophy after traumatic brain injury RCFT 3 min recall 29.25 (3.27) 24.07 (5.72) 6.10 0.005 Neuropsychologia. 2006;44(10):1956-61 FRMT 48.15 (2.03) 43.15 (5.28) 7.60 0.002 Dept. Psicologia Clínica i Psicobiologia