Aprendizaje

2. Aprendizaje • Cualquier cambio relativamente estable en el comportamiento como consecuencia de la experiencia. • Proceso mediante el cual las experiencias modifican nuestro sistema nervioso y, por tanto, nuestra conducta. • Función → Desarrollar conductas que se adapten a un entorno cambiante.

3. Principio de Hebb • Si una sinapsis se activa repetidamente al mismo tiempo que la neurona postsináptica emite potenciales de acción, tendrán lugar una serie de cambios en la estructura o en la neuroquímica de la sinapsis que la reforzarán

5. Potenciación a largo plazo

6. Plasticidad sináptica • Cambios en la estructura o la bioquímica de las sinapsis que alteran sus efectos sobre las neuronas postsinápticas • Potenciación a largo plazo → Estimulación eléctrica de los circuitos de la formación hipocampal que desemboca en cambios sinápticos a largo plazo

7. Potenciación a largo plazo No asociativa • Estimulación de alta frecuencia: suma de PEPs(uno ocurre antes de que termine el anterior) • Estimulación de baja frecuencia provoca depresión Asociativa • Principio de Hebb • Estimulación de sinapsis débiles y fuertes de una misma neurona fortalece las sinapsis débiles

8. Receptor NMDA (N-metil D-aspartato) • Establecimiento de la potenciación a largo plazo: • Activación de las sinapsis • Desporalización de la neurona postsináptica • Receptor NMDA (Formación hipocampal –CA1)

9. Receptor NMDA (N-metil D-aspartato) • Controla canal iónico de calcio bloqueado por un ion de magnesio (Mg2+) • Al desporalizarse se expulsa el ión de Mg2+ y pueden entrar los iones de calcio (Ca2+) • El calcio puede entrar si se dan dos condiciones simultáneas: • Presencia de glutamato • Membrana postsinápticadesporalizada • Animación 13.1

10. Receptores AMPA • Transmisión en sinapsis potenciales ya establecidas • Receptor ionotrópicoglutamatérgico que controla un canal de sodio • Cuando está abierto produce PEPs

11. Espigas dendríticas • Potenciales de acción en dendritas de algunas células piramidales (CA1 - Hipocampal) • Se dan cuando se desencadena un potencial de acción en el axón de la neurona • Cuando se da el potencial de acción entra calcio en las espinas activas y aumenta el potencial excitatoriopostsináptico (refuerzo) • Animación 13.2

13. Potenciación a largo plazo (LTP) Animaciones 13.3 y 13.4

14. Depresión a largo plazo • Estimulación de baja frecuencia en las aferencias sinápticas • Disminución en el número de receptores AMPA (retirados por las vesículas que las implantan) • Las aferencias que no se activan con aferencias fuertes se debilitan

15. Aprendizaje y LTP • No sólo se da en la región hipocampal (CA1): • En corteza prefrontal, piriforme, entorrinal, motora y visual • En tálamo y amígdala • La alteración de la LTP altera el aprendizaje • Interviene en el condicionamiento clásico e instrumental

17. Aprendizaje no asociativo • Cambio en la respuesta ante un estímulo incondicionado por la presentación repetida de éste.

19. Aprendizaje perceptivo

20. Aprendizaje perceptivo • Aprender a percibir estímulos determinados • Aprender acerca de las cosas, no qué hacer cuando se presentan • Aprender a reconocer estímulos concretos o categorías de estímulos

21. Reconocimiento de estímulos visuales Visual primaria Visual de asociación

22. Reconocimiento de estímulos visuales • Aprender a reconocer se efectúa mediante cambios en las conexiones sinápticas de la corteza temporal inferior • Las tareas que requieren recuerdos activan regiones de la corteza sensorial de asociación • El recuerdo de identidad y de localización también estimulan las corrientes ventral y dorsal (respectivamente)

23. Memoria perceptiva a corto plazo • Reconocimiento → las aferencias sensoriales activan las regiones de la corteza asociativa sensorial • Memoria a corto plazo → la actividad de las regiones continúa en ausencia del estímulo • Implica la corteza prefrontal en todas las modalidades sensoriales

24. Corteza prefrontal y memoria a corto plazo • Retener memoria del estímulo muestra mientras la corteza de asociación se encarga de la percepción • Asociaciones aprendidas previamente • Permite recordar la respuesta dada anteriormente ante el estímulo

25. Condicionamiento

26. Aprendizaje estímulo-respuesta Condicionamiento clásico • Asociación entre estímulos • Respuestas automáticas, típicas dela especie EI + EN = RI (EC=RC) Condicionamiento instrumental • Asociación entre una respuesta y un estímulo • Los efectos de una conducta aumentan o disminuyen la probabilidad de que se repita • Aplica a conductas aprendidas A – B - C

27. Condicionamiento clásico • El núcleo central de la amígdala forma parte de las respuestas emocionales condicionadas • Se dan cambios sinápticos en el núcleo lateral de la amígdala, el cual tiene proyecciones hacia el núcleo central • Estos cambios se deben a potenciación a largo plazo mediada por receptores NMDA

28. Condicionamiento instrumental • Aprendizaje motor → respuesta más rápida, fluida y automática • Fortalecimiento de circuitos neurales que detectan determinado estímulo con otros que producen determinada respuesta

29. Ganglios basales • Neo estriado (núcleo caudado y putamen) • Recoge: • Información sensorial de todas las regiones dela corteza • Información de los lóbulos frontales sobre movimiento • Eferencias hacia las áreas premotora y motora suplementaria (planificación) y motora primaria (ejecución) • Papel en el aprendizaje automático

30. Corteza motora • Planificación y ejecución de movimientos • Área motora suplementaria → aprender secuencias de respuestas • Corteza premotora→ • Programación de movimientos complejos utilizando información sensorial • Objetivos de los movimientos • En qué parte del espacio (aferencias desde la corteza parietal)

31. Núcleo accumbens • Recibe botones terminales que liberan dopamina • Relacionado con refuerzo y atención • Efectos reforzantes de la estimulación eléctrica (también de drogas adictivas)

32. Estímulo reforzante • Secreción de un neurotransmisor o neuromodulador en la región de cambios sinápticos → Dopamina • La potenciación a largo plazo es imprescindible para el condicionamiento instrumental • Presencia de dopamina • Activación de receptores NMDA en el núcleo accumbens • Dopamina modula la potenciación a largo plazo en la corteza prefrontal y el núcleo accumbens