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ASIGNATURA DE FISIOLOGÍA HUMANA

LA MEMORIA: MECANIMOS, CIRCUITOS Y TRASMISORES Semestre Académico 2019 - II INTEGRANTES: Cueva Ortega Lisbeth Mundaca Zuñiga Luis Ojeda Torres Guido Rojas Avellaneda Erich Verona Mendoza, Jesús DOCENTE: Dr. Robinson León. HORARIO: 4:15 PM – 5:45 PM FECHA: Sábado 24 de Agosto

Chiclayo – Perú 2019

Índice

Índice .................................................................................................................. 2 Introducción ........................................................................................................ 3 Marco teórico...................................................................................................... 4 Cuestionario: ................................................................................................... 4 1.

¿Cuáles son los circuitos de la memoria? ............................................. 4

2.

¿Qué tipos de memoria se conocen?.................................................... 6

3.

¿Qué neurotransmisores están involucrados en la memoria? .............. 8

4.

¿Qué mecanismos intervienen en la memoria? .................................. 10

5.

¿Cuál es el rol del Óxido Nítrico en la Memoria? (Sistema Nitrérgico). ………………………………………………………………………………..11

6.

¿Cuál es la importancia del Cuerpo Calloso y la Memoria? ................ 12

7.

¿Cuál es el mecanismo de la memoria a corto plazo? ........................ 16

8.

¿Cuál es el mecanismo de la memoria a mediano plazo? .................. 18

9.

¿Cuál es el mecanismo de la memoria a largo plazo? ........................ 19

10. ¿Cuál es la relación de la Neuroplasticidad y la memoria? ................ 21 11. ¿En qué consiste la consolidación de la memoria? ............................ 22 Discusión .......................................................................................................... 24 Conclusiones .................................................................................................... 28 Referencias bibliográficas ................................................................................ 29

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Introducción La capacidad del sistema nervioso de cambiar se le llama plasticidad neuronal, la cual está implicada en el desarrollo embriológico. Sin embargo, en el adulto la plasticidad también tiene un sitial importante para aprender nuevas habilidades, establecer nuevas memorias y responder a las adversidades del medio. Por lo tanto, el aprendizaje puede considerarse como un cambio en el sistema nervioso que resulta de la experiencia y que origina cambios duraderos en la conducta de los organismos El aprendizaje es el proceso por el que adquirimos el conocimiento sobre el mundo, mientras que la memoria es el proceso por el que el conocimiento es codificado, almacenado, consolidado, y posteriormente recuperado. El aprendizaje y la memoria son procesos íntimamente relacionados. No se consigue separar el aprendizaje de la memoria, ni resulta posible realizar dicha distinción dentro del circuito neuronal. La medida de lo aprendido se relaciona con la memoria, siendo ésta la expresión de la capacidad de recuperar informaciones adquiridas. Dado que no se producen grandes cambios en el número de neuronas a lo largo de la vida que puedan explicar los elevados volúmenes de información que se almacenan en forma de memoria, la sinapsis ha constituido un buen candidato del sustrato mnemónico. La sinapsis constituye el sitio físico que sirve de puente para el paso de información de una neurona a otra, permitiendo que las diferentes partes del sistema interactúen funcionalmente. Las sinapsis o conexiones interneuronales se han calculado aproximadamente cien trillones en el cerebro. Estas conexiones están agrupadas en serie y en paralelo, en ellas se establecen las bases físicas de velocidad y sutileza de operación del cerebro, y hacen posible las diferentes funciones del sistema nervioso. Por lo tanto, en el siguiente informe, conoceremos los circuitos de la memoria, los tipos, sus mecanismos, el rol del óxido nítrico en la memoria, etc.

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Marco teórico Cuestionario: 1. ¿Cuáles son los circuitos de la memoria? La memoria es el proceso por el que la información adquirida se convierte en conocimiento que guardamos para utilizarlo posteriormente cuando sea necesario. Esto se da en el cerebro al variar la sensibilidad de la transmisión sináptica entre las neuronas como consecuencia de la actividad neuronal previa. Una vez establecidas, es posible activarlas de forma selectiva por los pensamientos para reproducir los recuerdos (1). La memoria, y su organización cortical podría entenderse como un conjunto de circuitos, como una red de conexiones o como un "sistema funcional", cuyos componentes básicos comprenden el almacenamiento transitorio de la información, así como la realización de un conjunto de operaciones orientadas a la resolución de problemas (2). La corteza prefrontal dorso lateral establece contactos sinápticos con virtualmente todas las regiones del cerebro, se trata de la región del cerebro más interconectada con otras estructuras. No obstante sus "patrones de conectividad" no solamente varían en procedencia y destino, sino también en su peso sináptico relativo. De esta manera, la región prefrontal dorsal, está comunicada con la corteza parietal superior y el giro del cíngulo; mientras que la región prefrontal ventral, se comunica con las regiones parietales y temporales inferiores, así como con regiones límbicas ventrales (1). Entre los circuitos de la memoria tenemos: •

Circuitos recíprocos entre neuronas piramidales:

Conformados por las conexiones denominadas “cortico- corticales” las cuales están localizadas tanto en la corteza prefrontal dorso lateral como en las cortezas de asociación post – rolandica. Las neuronas piramidales, se localizan en las láminas II y III de las columnas que conforman la corteza cerebral; estos circuitos realizan conexiones de tipo excitatorio-excitatorio, por la acción del neurotransmisor glutamato, presente en los terminales de los axones principales de estas neuronas. Adicionalmente, las neuronas de la corteza prefrontal hacen también sinapsis sobre interneuronas que al ser estimuladas, inhiben la actividad del circuito, mediante la acción del neurotransmisor GABA. De esta manera, la propia corteza prefrontal regularía el flujo de información que procede de las cortezas sensoriales; la información transferida mediante este circuito a la corteza prefrontal, constituiría el insumo básico de los procesos de memoria operativa. Por otra parte, la corteza prefrontal dorso lateral establece conexiones cortico-corticales con las regiones pre-motoras y por esta vía incide en la generación de respuestas motoras, voluntarias y autónomas a través de conexiones recíprocas con las áreas 6, 8 y 44 de Brodman (2).

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Circuitos córtico-subcorticales:

Circuito de la corteza prefrontal dorso lateral se establecen principalmente con los ganglios basales. Constituyen proyecciones unidireccionales hacia la cabeza del núcleo caudado, las cuales regresan a la corteza prefrontal, por vía talámica. Se han descrito por lo menos cinco circuitos de este tipo, de los cuales al menos tres se consideran asociados con funciones cognitivas. Por otra parte, existe evidencia de la alteración de las tareas de la memoria operativa, en pacientes con lesiones de estas estructuras. La función de estos circuitos se asocia probablemente, con la verificación y la corrección de los contenidos que están presentes en cada momento en la corteza prefrontal, mediante un mecanismo de comparación y corrección. (2) •

Circuitos fronto-estriatales:

Estos circuitos en relación a funciones cognitivas cumplirían una tarea relacionada a las funciones motoras: la ejecución de las acciones en un programa temporal apropiado. Los ganglios basales determinarían el inicio del almacenamiento de información en la memoria operativa, mediante la desinhibición de los circuitos tálamo-corticales, activando una suerte de "compuerta selectiva" para la rápida actualización de la información relevante, en la ejecución de las tareas en curso (2). •

Circuitos intrínsecos:

Las conexiones intrínsecas relacionadas con el procesamiento de la memoria operativa, se establecen típicamente entre las "columnas" de la misma corteza prefrontal dorso lateral, mediante colaterales axónicos originados en las neuronas piramidales de la lámina III, reguladas por grupos de interneuronas inhibitorias con axones dentro y fuera de los módulos corticales. Estos "circuitos intrínsecos" , serían responsables del mantenimiento transitorio de la información procedente de las áreas corticales posteriores, así como de parte de su procesamiento durante los procesos de la memoria operativa (2). Se puede hablar de dos tipos de proyecciones excitatorias originadas ambas, en neuronas piramidales de la lámina III de la corteza prefrontal dorso lateral, principalmente áreas 46 y 9 de Brodman. El primer tipo de proyecciones constituidas por los axones principales, terminan en la corteza de asociación parietal posterior sobre los tallos de espinas de las neuronas piramidales. A su vez, las células de la corteza parietal proyectan "de regreso" hacia la corteza prefrontal, constituyendo un circuito excitatorio-excitatorio, mediado por conexiones largas cortico-corticales (2). El segundo circuito está conformado por colaterales de los axones principales los cuales, sin abandonar la corteza cerebral, se proyectan "horizontalmente" sobre células localizadas en un rango hasta de 600 micras; estas proyecciones son igualmente recíprocas, excitatorias y ocurren sobre el tallo de las espinas de neuronas piramidales, conformando de esta manera, un segundo circuito excitatorio local o intrínseco. Estos dos circuitos excitatorio-excitatorios, denominados por los autores como "asociativo" e "intrínseco" respectivamente, constituirían el núcleo fisiológico para el mantenimiento temporal de la información relevante (2).

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Conexiones intrafrontales:

Conformadas mediante paquetes de fibras cortas en "U", las cuales establecerían relaciones recíprocas entre áreas próximas, dentro de la corteza prefrontal. Estas conexiones se establecen principalmente con el área 10 (polo frontal) y con las cortezas prefrontales orbitales y mediales; de igual manera, mediante fibras comisurales que transcurren a través del cuerpo calloso, se establecen circuitos recíprocos con la corteza prefrontal dorso lateral homóloga del hemisferio contra lateral (2).

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Figura 1. Diagrama de la conectividad de la corteza prefrontal dorso lateral con las tareas de memoria. Los cinco circuitos básicos corresponden a: 1. (A,B,C,D): conexiones cortico-corticales largas, entre la corteza prefrontal dorso lateral y las cortezas posteriores 2: circuitos intrínsecos. 3: circuitos fronto-estriales. 4 (A,B): circuitos intrafrontales. 5: circuitos con la corteza premotora. Ref. Arteaga Díaz G, Pimienta Jiménez H. Memoria operativa y circuitos corticales. Rev.fac.med. [Internet]. 2006 Oct [cited 2019 Mar 17] ; 54( 4 ): 248-268.

2. ¿Qué tipos de memoria se conocen? Fisiológicamente, este proceso cognitivo complejo se podrá clasificar según distintos factores o características.  Memoria positiva y negativa El cerebro es inundado de información sensitiva procedente de los sentidos. Afortunadamente, el cerebro puede desechar la información carente de interés. Esto se debe a la inhibición de las vías sinápticas de esta información, un proceso llamado habituación. A nivel molecular, el mecanismo de la habituación de la terminal sensitiva es consecuencia del cierre progresivo de los canales de calcio de la terminal presináptica (3). En cambio el cerebro tiene una capacidad de facilitar y almacenar las huellas de memoria con consecuencias importantes como el dolor o el placer. Ésta es la memoria positiva, resultado de la facilitación o sensibilización de las vías sinápticas. El mecanismo de la facilitación se estudió en el caracol del género Aplysia califórnica en el que actúa una terminal facilitador sobre la terminal sensitiva. La estimulación de la terminal facilitadora libera serotonina sobre la

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terminal facilitadora. La serotonina actúa sobre receptores de serotonina a nivel de la membrana terminal sensitiva, los cuales inducen la formación de monofasfato de adenosina cíclico (AMPc). Éste activa una proteína cinasa dependiente de AMPc (PKA) que fosforila una proteína que forma parte de los canales de potasio (K+), bloqueando su conductancia. Esto permite que mayor cantidad de iones de Ca2+ penetre en la terminal sináptica prolongando el potencial de acción (3).  Memoria a corto y largo plazo Otra clasificación es la de memoria a corto y largo plazo, concepto que ya anticipaba Herman Ebbinghausen en 1885, con su experimento en que él mismo memorizaba una lista de sílabas sin sentido. Logró describir las leyes básicas de la memorización, la curva de aprendizaje, y del olvido. (3) Alteraciones físicas (estructurales) de la sinapsis ocurren cuando se desarrollan huellas de la memoria a largo plazo. Las alteraciones estructurales más importantes son: 1. Aumento del número de lugares de liberación de vesículas para la secreción de neurotransmisores. 2.

Incremento del número de vesículas del transmisor.

3.

Aumento del número de terminales sinápticas.

4.

Modificaciones de las estructuras de las espinas dendríticas.

A su vez, la memoria a largo plazo se puede clasificar basándose en el tipo de información, en cómo se almacena y se recuerda dicha información en: -

Memoria explícita o declarativa

La memoria explícita almacena conocimientos, permite recordar acontecimientos, números, hechos, en esencia, el recuerdo de los detalles diversos de un pensamiento integrado, y requiere un esfuerzo consciente. En cambio, la memoria implícita almacena habilidades moto- ras, se asocia más con actividades motoras del cuerpo, y es inconsciente (3). Esta diferenciación se puso de manifiesto primero con las lesiones de las áreas de asociación límbicas del lóbulo temporal. La memoria explícita es muy flexible y afecta a la asociación de múltiples fragmentos y trozos de información. Por el contrario, la memoria implícita es más rígida y está estrechamente conectada a las condiciones de los estímulos originales bajo los cuales se produjo el aprendizaje (3). La memoria explícita se clasifica en: 1. Episódica o autobiográfica para los acontecimientos y la experiencia personal. 2. Semántica para los hechos, el conocimiento objetivo.. El conocimiento almacenado como memoria explícita se adquiere primero a través del procesamiento en las áreas de asociación prefrontal, límbica, y parietooccipitotemporal de la corteza que sintetizan la información visual, auditiva y somática. Desde allí la información se transporta a las cortezas

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parahipocámpicas y perirrinal, luego a la corteza entorrinal, la circunvolución dentada, el hipocampo, el subículo y finalmente hacia la corteza entorrinal. Desde aquí la información es devuelta hacia las cortezas del parahipocampo y perirrinal, y finalmente de nuevo a las áreas de asociación de la neocorteza (3). Así vemos, que en el procesamiento de la información para el almacenamiento de la memoria explícita, la corteza entorrinal tiene una doble función: es la principal fuente de aferencias hacia el hipocampo, y es la principal vía de salida del hipocampo. Es por tanto comprensible que las alteraciones de la memoria por lesiones de la corteza entorrinal son particularmente graves, como en la enfermedad de Alzheimer, principal enfermedad degenerativa que afecta al almacenamiento en la memoria explícita. El hipocampo es sólo una estación transitoria en el camino hacia la memoria a largo plazo. El almacenamiento a largo plazo de la memoria explícita tiene lugar en las áreas de asociación de la corteza cerebral que procesan inicialmente la información sensorial. El conocimiento semántico (objetivo) tiene una organización notable y sorprendente. Este conocimiento no se almacena en una región única. Más bien, cada vez que el conocimiento sobre algo es recordado, el recuerdo se construye a partir de diferentes fragmentos diferentes de información, cada uno de los cuales se almacena en lugares especializados de memoria. Este tipo de memoria se almacena de forma distribuida en la neocorteza por otro lado, el conocimiento episódico (autobiográfico) sobre el tiempo y lugar se almacena en las zonas de asociación de los lóbulos frontales (3). -

Memoria implícita

No depende directamente de los procesos conscientes ni su recuerdo requiere la búsqueda consciente de la información. Se construye lentamente, a través de la repetición, y se expresa principalmente en la ejecución. Ejemplos de la memoria implícita son las capacidades motoras, y el aprendizaje de ciertos procedimientos y reglas. La memoria implícita puede ser no asociativa y asociativa. En el aprendizaje no asociativo el sujeto aprende sobre las propiedades de un único estímulo. Ejemplos de este tipo de memoria no asociativa son la habituación y la sensibilización, los cuales son los tipos más simple de aprendizaje (3). 3. ¿Qué neurotransmisores están involucrados en la memoria? Se llaman neurotransmisores a las sustancias químicas que se encargan de transmitir la información entre las distintas partes del cuerpo. Las hormonas, por ejemplo, son transmisores que viajan a través de la sangre. Y se llama neurotransmisores a los transmisores que conducen los mensajes a distintas zonas del sistema nervioso (cerebro, médula espinal y nervios). Estos neurotransmisores, están encargados de hacer funcionar muchos órganos del cuerpo sin nuestro control consciente, es decir, a través del sistema nervioso autonómico Por lo tanto el control de la tensión arterial, frecuencia cardíaca, sudoración, movimiento de los intestinos, piloerección, llegada de sangre a los diferentes órganos, respiración, sueño, vigília, emociones e inmunidad, entre otras funciones orgánicas, están controladas por los neurotransmisores.

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Los neurotransmisores implicados en los procesos de memoria son: -

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Dopamina: es un neurotransmisor secretado en los ganglios basales e hipotálamo especialmente en la sustancia negra. Las neuronas dopaminérgicas (es decir, las neuronas cuyo neurotransmisor primario es la dopamina) están presentes mayoritariamente en el área tegmental ventral (VTA) del cerebro-medio, la parte compacta de la sustancia negra, y el núcleo arcuato del hipotálamo. La dopamina tiene muchas funciones en el cerebro, incluyendo papeles importantes en el comportamiento, la actividad motora, la motivación y la recompensa (relación con adicciones). Además, desempeña un extraordinario papel en el aprendizaje y la memoria, ya que, necesitamos un alto tono de dopamina para que el cerebro este motivado y así mantener la atención y fijar conocimientos. El alto tono de dopamina también se relaciona con el “buen humor” e iniciativa. Los niveles de dopamina en el cerebro, especialmente en la corteza prefrontal, aumentan la capacidad de la memoria a corto plazo. Sin embargo, esto es un equilibrio y como los niveles aumenten o disminuyan a niveles anormales, la memoria empeorará (4). La noradrenalina (o norepinefrina) es una catecolamina con múltiples funciones fisiológicas y homeostáticas que puede actuar como hormona y como neurotransmisor. Los niveles altos de noradrenalina dan facilidad emocional de la memoria, vigilancia y deseo sexual. La deficiencia de norepinefrina da lugar a una serie de alteraciones de las funciones cognitivas y estado del ánimo, tales como depresión, ansiedad, desórdenes de la atención, alteración del procesamiento de la información y otros desórdenes cognitivos como la enfermedad de Alzheimer y otras demencias (4). Acetilcolina: A nivel del SNC es uno de los principales neurotransmisores, pues tiene un papel importante en la memoria y en otras funciones mentales superiores; la intoxicación con drogas bloqueadoras de su acción como la belladona y la escopolamina, a dosis tóxicas provoca perdida de la memoria, desorientación y confusión mental. Así mismo en la enfermedad de Alzheimer, uno de cuyos síntomas principales es la perdida de la memoria, se encuentra una franca disminución de los niveles de acetilcolina, especialmente en los lobulos temporales, cuyo papel en el almacenamiento de la información es bien conocido. Los niveles altos de acetilcolina potencian la memoria, la concentración y la capacidad de aprendizaje (4). GABA: es el neurotransmisor más extendido en el cerebro. Está implicado en ciertas etapas de la memorización siendo un neurotransmisor inhibidor, es decir, que frena la transmisión de las señales nerviosas. Sin él las neuronas podrían precipitarse transmitiéndonos las señales cada vez más deprisa hasta agotar el sistema. El GABA permite mantener los sistemas bajo control. Su presencia favorece la relajación. Cuando los niveles de este neurotransmisor son bajos hay dificultad para conciliar el sueño y aparece la ansiedad. Además, los niveles altos de GABA potencian la relajación, el estado sedado, el sueño y una buena memorización. Y un nivel bajo, ansiedad, manías y ataques de pánico (4).

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Adrenalina: Es un neurotransmisor que nos permite reaccionar en las situaciones de estrés. Las tasas elevadas de adrenalina en sangre conducen a la fatiga, a la falta de atención, al insomnio, a la ansiedad y, en algunos casos, a la depresión. Los niveles altos de adrenalina llevan a un claro estado de alerta. Un nivel bajo al decaimiento y la depresión Serotonina: Sintetizada por ciertas neuronas a partir de triptófano, es la encargada de mantener el equilibrio de nuestro estado de ánimo. Los bajos niveles de serotonina en el cuerpo, pueden conducir a la depresión, fatiga, actitud negativa, irritabilidad, cambios de humor, dificultades para controlar la ira, insomnio o dificultad para conciliar el sueño, problemas de memoria, dolor de cabeza, síntomas de ansiedad, hipersensibilidad emocional, distimia, etc.. Presentar altos niveles de serotonina también pueden resultar perjudiciales. Presentar demasiada serotonina en el cuerpo, puede provocar el síndrome serotoninérgico. Este síndrome suele aparece como consecuencia del consumo de drogas (éxtasis, anfetaminas, etc.) o algunos antidepresivos y analgésico (4).

4. ¿Qué mecanismos intervienen en la memoria? Aunque muchas veces pensamos en la memoria como una recuperación positiva de los pensamientos o las experiencias previas, probablemente su mayor ingrediente sean los recuerdos negativos, y no los positivos. A saber, el cerebro se ve inundado de información sensitiva procedente de cualquiera de nuestros sentidos. Si la mente pretendiera recordar todo su contenido, la capacidad cerebral de la memoria quedaría desbordada rápidamente. Por suerte, el cerebro tiene la capacidad de aprender a ignorar aquella información irrelevante. Esta capacidad sucede por la inhibición de las vías sinápticas encargadas de su transmisión: el efecto resultante se llama habituación, que es un tipo de memoria negativo (5). Por el contrario, frente a la información recibida que genera unas consecuencias importantes como dolor o placer, el cerebro posee una capacidad automática diferente para potenciar y almacenar las huellas de memoria. Es la memoria positiva, que obedece a la facilitación de las vías sinápticas, y este proceso se denomina sensibilización de la memoria. La habituación implica la inhibición de una respuesta frente a la presencia repetida de un estímulo. Cuando un estímulo es novedoso tendemos a responder ante su presencia; cuando se sostiene a lo largo del tiempo y no resulta de particular interés adaptativo, la respuesta disminuye hasta desaparecer. En este caso, lo que ocurre a nivel celular es que la fuerza de la conexión sináptica entre neuronas disminuye (6). Por su parte, la sensibilización tiene lugar cuando se presenta un estímulo aversivo, frente al cual el organismo tiende a responder con más fuerza y generaliza esa respuesta a estímulos concomitantes. En este caso aumenta la fuerza de la conexión sináptica. En ambos casos, esto ocurre a través de un aumento o una disminución de las vesículas de transmisión liberadas desde las terminales presinápticas de las neuronas sensoriales.

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Kundera (7) dice que la memoria tiene tres funciones básicas: recoge nueva información, organiza la información para que tenga un significado y la recupera cuando necesita recordar algo. El recuerdo de rostros, datos, hechos o conocimientos consta de tres etapas: codificación, almacenamiento y recuperación. •Codificación: Es la transformación de los estímulos en una representación mental. En esta fase, la atención es muy importante por la dirección (selectividad) y la intensidad (esfuerzo) con que se procesan los estímulos. •Almacenamiento: Consiste en retener los datos en la memoria para utilizarlos posteriormente. La organización de la información se realiza mediante esquemas, unidades estructuradas de conocimiento que reúnen conceptos, categorías y relaciones, formando conjuntos de conocimientos. •Recuperación: Es la forma en que las personas acceden a la información almacenada en su memoria. Puede ser espontánea, cuando los recuerdos surgen de forma casual, o voluntaria.

5. ¿Cuál es el rol del Óxido Nítrico en la Memoria? (Sistema Nitrérgico). El óxido nítrico se segrega especialmente en los terminales nerviosos de las regiones encefálicas responsables de la conducta a largo plazo y de la memoria. Por tanto, este sistema transmisor podría esclarecer en el futuro algunas de las funciones correspondientes a estos dos aspectos que hasta ahora han desafiado toda explicación. El óxido nítrico difiere de otros transmisores de molécula pequeña por su mecanismo de producción en el terminal presináptico y por sus acciones sobre la neurona postsináptica. No está formado con antelación y almacenado en vesículas dentro del terminal presináptico como los demás transmisores. En su lugar, se sintetiza casi al instante según las necesidades, y a continuación difunde fuera de los terminales presinápticos durante un período de segundos en vez de ser liberado en paquetes vesiculares, y después hacia las neuronas postsinápticas cercanas. En ellas, no suele alterar mucho el potencial de membrana, sino que modifica las funciones metabólicas intracelulares que cambian la excitabilidad neuronal durante segundos, minutos o tal vez incluso más tiempo (8). En el sistema nervioso el NO actúa como neuromodulador, interviene tanto en la memoria y aprendizaje, ciclo vigilia/sueño, y en prevenir enfermedades como el Alzheimer, y el Parkinson (9). El sistema nitrérgico participa en las alteraciones morfofuncionales del septum cerebral, esta es una región cerebral que forma parte del sistema límbico y que está implicada en funciones tales como el aprendizaje y la memoria. El pequeño tamaño y la apolaridad de NO le permite atravesar sin problemas las membranas celulares, lo que lo convierte en un perfecto mensajero anterógrado. Un mensajero anterógrado es cualquier sustancia que module la actividad de la neurona presináptica en función de la actividad de la neurona postsináptica, es decir, envía información en el sentido opuesto al clásico pre-postsinapsis (10). El NO participa como mediador en la potenciación a largo plazo (LTP), que es un tipo de aprendizaje neuronal estable, muy estudiado y que parece ser de gran

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importancia en los procesos implicados en la memoria. En estudios se ha mostrado como una inhibición de la síntesis de NO bloquea la formación de LTP si la inhibición se hace a nivel postsináptico y no la bloquea si la inhibición es presináptica. Estos resultados demuestran la necesidad de la actuación de un mensajero anterógrado para que se produzca LTP y que esta función es ejecutado por el NO. 6. ¿Cuál es la importancia del Cuerpo Calloso y la Memoria? Pensemos por un momento en un cerebro humano. Se trata de una estructura de gran complejidad en la cual se percibe la existencia de dos partes claramente diferenciadas, los dos hemisferios cerebrales (11). Sabemos también que cada uno de estos hemisferios posee algunas funciones más especializadas en diferentes aspectos, por ejemplo hallándose el habla en el hemisferio izquierdo (generalmente) o habiéndose visto que mientras el hemisferio derecho es más holístico o global el izquierdo resulta más lógico y analítico. Sin embargo, estos dos hemisferios no están sueltos y separados entre ellos, sino que en algún punto de la anatomía del encéfalo es posible encontrar un punto de unión. Dicho punto de unión es el denominado cuerpo calloso (11). ¿Qué es el cuerpo calloso? Se llama cuerpo calloso al conjunto de fibras nerviosas que une ambos hemisferios cerebrales. Esta estructura está formada fundamentalmente por axones neuronales recubiertos de mielina, con lo que forman parte de la sustancia blanca del cerebro. Dentro de la sustancia blanca se considera al cuerpo calloso una comisura interhemisférica, ya que conecta e intercambia información entre estructuras de los distintos hemisferios (12). Esta estructura se encuentra en la línea media del cerebro, situándose en la cisura interhemisférica y estando en su mayor parte oculta a la observación externa al ser parcialmente tapada por la corteza. Tiene forma de hoja o de coma, poseyendo diferentes partes que conectan entre sí partes diferenciadas del cerebro (12). Las zonas conectadas por esta estructura del encéfalo son en su mayoría zonas corticales, si bien con algunas excepciones. Por lo general las estructuras subcorticales comunicadas con otras estructuras y comisuras (12). Partes del cuerpo calloso Si bien se considera el cuerpo calloso una única estructura, se ha dividido tradicionalmente en varias partes. Concretamente, el cuerpo calloso se podría dividir en las siguientes cuatro secciones (12). 1. Pico o rostrum Situada en la parte frontal inferior del cuerpo calloso, se trata de la parte más anterior de esta estructura. Nace de la lámina terminal y está conectado con el quiasma óptico (12).

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2. Genu o rodilla Se trata de la parte del cuerpo calloso que se curva hacia el interior del cerebro, dirigiéndose antes hacia los lóbulos frontales para formar en fórceps menor. Las fibras de esta parte del cuerpo calloso conectan las cortezas prefrontales de los dos hemisferios, permitiendo que se integren sus informaciones (12). 3. Cuerpo Posteriormente al genu o rodilla, se encuentra el cuerpo, que termina engrosándose en su parte posterior. Se conecta con el septum y el trígono, siendo este a su vez una importante estructura de conexión entre regiones del cerebro.como el tálamo, el hipocampo y otras zonas del sistema límbico (12). 4. Esplenio o rodete La parte más posterior y final del cuerpo calloso está formada por las fibras de las que constan terminan asociándose a otras fibras de proyección y asociativas. Se conecta con el lóbulo occipital para formar el fórceps mayor, y también se vincula al ventrículo lateral hasta el punto de formar una de sus paredes inferiores. También conecta con la glándula pineal y la comisura habenular (que conecta los núcleos habenulares de ambos hemisferios) (12). Funciones de esta parte del cerebro La principal función del cuerpo calloso es la de transmitir la información de un hemisferio a otro, permitiendo la comunicación interhemisférica. De este modo el hecho de que las funciones de cada uno de los hemisferios sean en parte diferente no impide que puedan actuar como un todo integrado, permitiendo la ejecución precisa de los diferentes procesos y actuaciones que lleva a cabo el ser humano (13). En este sentido también tiene vinculación con el aprendizaje y el procesamiento de la información, al unir y ejercer de enlace entre los diferentes núcleos cerebrales. Por otro lado, si por ejemplo una parte de un hemisferio cerebral queda lesionada, gracias al cuerpo calloso el hemisferio opuesto puede ocuparse de esas funciones que quedan desatendidas (13). Además, algunos estudios manifiestan que al margen de esta función el cuerpo calloso también influye en la visión, concretamente en el movimiento ocular, al ser transmitida a través de él la información sobre los músculos del ojo. Es natural, ya que en los movimientos oculares es crucial la coordinación entre los dos hemicuerpos, en este caso de los ojos (13). Cabe resaltar que otros estudios muestran una relación entre volumen del cuerpo calloso y funciones ejecutivas como la atención visual o memoria de trabajo (Monge et al, 2016; Rashid et al, 2017) (13).

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¿Qué pasa cuando se secciona? El cuerpo calloso es una estructura importante a la hora de integrar la información recibida y procesada por ambos hemisferios cerebrales. Si bien la ausencia de conexión entre hemisferios a nivel de cuerpo calloso no supone una completa pérdida de funcionalidad (ya que si bien es la principal comisura interhemisférica, no es la única), la desconexión total o parcial de los hemisferios cerebrales puede suponer un importante hándicap para la realización de diversas actividades (14). Entre otras cosas, esta clase de desconexión entre partes del cerebro puede dar paso a lo que se conoce como síndrome de desconexión callosa (14). En este síndrome se ha visto cómo pacientes con el cerebro dividido (es decir, que presentan una desconexión entre ambos hemisferios) han mostrado dificultades tales como descoordinación, repetición o perseveración a la hora de llevar a la práctica actividades secuenciadas como peinarse, alimentarse o vestirse, a veces realizando la misma acción dos veces debido a la falta de integración motora (14). También dificulta en gran medida el aprendizaje y retención de nueva información al no poder coordinar la información de manera correcta (si bien no la imposibilita, requiere de un esfuerzo mucho mayor de lo habitual), así como puede provocar alexia (incapacidad para leer) y agrafia (incapacidad para escribir) (14). Además, a nivel sensorial pueden producirse alteraciones significativas. Por ejemplo, se ha demostrado que lesiones posteriores del cuerpo calloso pueden provocar severas dificultades para realizar discriminaciones entre estímulos somáticos, provocando agnosias somáticas o falta de reconocimiento a partir de estímulos táctiles. Problemas de memoria y de lenguaje también son habituales (14). Callosotomía: cuando seccionar el cuerpo calloso puede ser bueno A pesar de las desventajas que puede suponer realizar esta clase de intervenciones quirúrgicas, ante la presencia de algunos trastornos muy graves se ha valorado y aplicado con éxito la división del cuerpo calloso o callosotomía con fines médicos, como un mal menor (14). El ejemplo más típico es el de la epilepsia resistente, en que se emplea el seccionamiento de partes del cuerpo calloso como método de reducción de crisis epilépticas graves, impidiendo que los impulsos epileptoides viajes de un hemisferio a otro. A pesar de los problemas que puede causar por sí misma, la callosotomía aumenta la calidad de vida de estos pacientes, debido a que las dificultades que puede causar son menores de los que producen las crisis comiciales continuadas, con lo cual se reduce el riesgo de muerte y la calidad de vida puede llegar a mejorar (14).

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Afecciones que inciden en el cuerpo calloso Se ha indicado anteriormente que la división del cuerpo calloso puede tener efectos limitantes, si bien en ocasiones puede llegar a plantearse su sección en virtud de mejorar la sintomatología de algún trastorno. Sin embargo, que el cuerpo calloso se corte o se dañe puede darse de una forma accidental o natural, existiendo múltiples enfermedades que pueden afectar a esta zona del cerebro. Algunas de estas alteraciones pueden darse a partir de lo siguiente (15). 1. Traumatismos craneoencefálicos Ante un golpe o traumatismo, el cuerpo calloso puede resultar dañado con facilidad debido principalmente a su gran consistencia y densidad. Generalmente se produce un desgarro de la sustancia, o bien un daño axonal difuso como consecuencia del golpe-contragolpe contra los huesos del cráneo. Si hablamos de efectos focalizados en un punto, la mayor afectación se suele dar en el esplenio (15). 2. Accidentes cerebrovasculares Si bien no es frecuente debido a la irrigación bilateral que tiene el cuerpo calloso, es posible encontrar casos en los que hemorragias o isquemias produzcan una afectación de la sustancia blanca del cuerpo calloso. De esta manera, las alteraciones en el flujo sanguíneo son capaces de dejar prácticamente cortada la comunicación entre los dos hemisferios que tiene lugar en el cuerpo calloso, sin necesidad de que un elemento sólido entre en contacto con esta parte del cerebro y la rompa (15). 3. Trastornos desmielinizantes Al ser una estructura formada por sustancia blanca, recubierta con mielina, trastornos como la esclerosis múltiple afectan en gran medida al cuerpo calloso. Este tipo de trastornos provoca que los mensajes que manda el cerebro no sean enviados de una manera tan eficiente, con lo que en el cuerpo calloso se provoca que las percepciones y funcionalidades de ambos hemisferios no puedan integrarse con facilidad (15). 4. Tumores cerebrales Si bien su compactación hace que en general no haya muchos tumores que afecten al cuerpo calloso algunos de gran agresividad como el linfoma o el glioblastoma multiforme, que suele localizarse en la sustancia blanca, si pueden infiltrarse afectar a esta estructura concreta y provocar graves daños o bien "estrangularla" por la presión que ejerce el crecimiento de las partes cancerosas. En el caso del glioblastoma suele producir un patrón típico en forma de mariposa con mayor afectación de la zona central (15).

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5. Malformaciones Si bien no muy frecuentes, es posible encontrar malformaciones en algunos sujetos que provocan que, desde el nacimiento, tengan una cantidad de conexiones menor de la habitual. Otro tipo de malformaciones congénitas pueden provocar que sea fácil la rotura (y consiguiente hemorragia) de vasos sanguíneos en el cerebro, cosa que también puede llegar a afectar al cuerpo calloso (15). 7. ¿Cuál es el mecanismo de la memoria a corto plazo?  MEMORIA CORTO PLAZO/ MEMORIA DE TRABAJO Es un mecanismo de la memoria que tiene una persistencia limitada, tiene una capacidad reducida. La información está disponible unos pocos segundos, a menos que tenga lugar un repaso continuo. Es muy sensible a la interferencia. Todos hemos tenido que recordar un número de teléfono leído y una pequeña interferencia antes de usarlo nos lo ha hecho olvidar. La información puede ser perdida de este almacén por desplazamiento ante una nueva información o por disminución en el tiempo (16). Retiene principalmente las propiedades físicas de la estimulación y la información almacenada es prácticamente accesible casi inmediatamente (6). Es probable que la presentación auditiva de la información produzca un recuerdo superior al visual. Por ejemplo, si se acaba de oír un número telefónico es posible que se recuerde mejor que si se lo lee. El recuerdo mejora, por lo general, si los números son agrupados, insertando una pausa breve entre los agrupamientos sucesivos. Por tanto, 791 862 539 se recordará mejor que 7 9 1 8 6 2 5 3 9. Es el conocido efecto de agrupamiento (chunking), el cual surge probablemente como consecuencia de que el sistema de memoria auditiva subyacente ha evolucionado para detectar y usar los aspectos rítmicos y prosódicos del lenguaje hablado (61). El modelo de A. Baddeley y G. Hitch tiene tres componentes:  Ejecutivo

Central: es el sistema de control, dirige y coordina los otros dos procesos, responsable de la selección de estrategias, planeamiento y monitorización de la performance. Es decir, coordina de manera global las actividades de la memoria. Realiza dos funciones 1) distribuir la atención a cada tarea. 2) vigilar el nivel de atención ajustándolo a las demandas del contexto. A medida que una tarea se domina necesita menos atención. Situado en la corteza pre frontal (16).

 Agenda

Visuo-espacial: responsable de la generación, manipulación y retención de imágenes visuales. Tiene 2 componentes uno encargado del procesamiento de patrones y detectar el qué, mientras que el otro concierne a la localización en el espacio y transmite información sobre el donde. Se ubica en áreas corticales relacionadas con la visión e identificación de objetos y con su localización en el espacio (16).

 Bucle Fonológico: tiene dos componentes, un almacén verbal que mantiene

una huella de memoria no más de 2 segundos, puede ser extendido este

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tiempo por medio del segundo componente el proceso de repaso articulatorio sub-vocal, basado en el habla interna. Este repaso es crucial para el procesamiento. Observemos que en test de Brown – Peterson, citado anteriormente, este momento de repaso sub-vocal se ve dificultado por la realización de otra tarea (contar hacia atrás). Se encuentran en regiones corticales responsables de la audición, lenguaje y vocalización (16). Ejemplos de memoria a corto plazo 

Para comprender una frase larga en una conversación, necesitamos recordar el inicio de la frase para entender el final de la misma. Lo que nos permite retener temporalmente el inicio de una frase es la memoria a corto plazo. Una vez hayamos comprendido la información, no necesitamos retener el inicio de la frase, por lo que olvidamos las palabras concretas (16).



Cuando leemos, nuestra memoria a corto plazo actúa de manera semejante al ejemplo anterior. Necesitamos retener el inicio de una frase escrita para comprender el final. Una frase larga y compleja será mucho más difícil de comprender que una corta y simple. De modo que, en ámbitos escolares, es muy importante disponer de una memoria a corto plazo en buena forma, ya que está relacionada con la correcta comprensión de la lectura, que es fundamental para el éxito académico (16).



Cuando alguien nos dice un número de teléfono, en el tiempo que transcurre desde que lo escuchamos hasta que lo conseguimos apuntar, está actuando nuestra memoria a corto plazo (16).



Por lo general, los procesos de creación de recuerdos a largo plazo requieren la actuación previa de la memoria a corto plazo. Así, cuando intentamos aprendernos una lección de un libro, memorizar una contraseña o unas líneas de un poema, está trabajando nuestra memoria a corto plazo (16).

Patologias y transtornos asociados Si los distintos tipos de memoria no fuesen independientes, al fallar uno, fallarían todos. Afortunadamente, el cerebro dedica diferentes áreas a cada uno de los tipos de memoria, de modo que la alteración de la MLP, por ejemplo, no tiene por qué afectar a la MCP. Por lo general, todos los tipos de memoria trabajan de manera conjunta y sería muy difícil descifrar en qué punto comienza uno y acaba otro. En cambio, cuando uno de ellos se daña, nuestro cerebro no puede llevar a cabo su función, con consecuencias fatales en nuestro día a día (17). La alteración de la memoria a corto plazo puede reducir tanto el tiempo, como la cantidad de elementos que maneja. Así, en una alteración leve, tal vez podamos retener menos cantidad de información durante menos tiempo, por lo que sería un daño “poco visible”. En cambio, una alteración

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grave podría inutilizar prácticamente la función de la MCP, con consecuencias muy importantes. La memoria a corto plazo puede ser dañada de diversas formas. Se ha visto que la MCP se altera en fases moderadas de la enfermedad de Alzheimer, aunque el daño en la MLP es mucho más saliente en esta enfermedad. También se ha señalado la importancia de la memoria a corto plazo en la dislexia, pues la dificultad de almacenar información fonológica puede provocar desembocar en problemas en la adquisición de la lectura. Además, el consumo de marihuana es otro factor que puede afectar a la integridad de la MCP. El daño cerebral derivado de un ictus o de un traumatismo craneoencefálico también podría alterar la memoria a corto plazo (17). 8. ¿Cuál es el mecanismo de la memoria a mediano plazo? Los recuerdos a mediano plazo pueden durar muchos minutos e incluso semanas. A la larga desaparecerán a no ser que se activen suficientes huellas de memoria como para volverse más permanentes; en ese momento, se clasificarán como recuerdos a largo plazo. Los experimentos con animales primitivos han demostrado que el tipo de los recuerdos a medio plazo puede obedecer a cambios físicos o químicos transitorios o a ambos procesos, ocurridos tanto en los terminales presinápticos de la sinapsis como en su membrana postsináptica, y capaces de persistir desde unos minutos hasta varias semanas. Estos mecanismos resultan tan importantes que merecen una descripción especial (18). Mecanismo molecular de la memoria a medio plazo Mecanismo de la habituación A un nivel molecular, el efecto de la habituación sobre el terminal sensitivo obedece al cierre creciente de los canales de calcio que atraviesan la membrana del terminal, aunque no se conoce por completo la causa de este proceso. No obstante, la cantidad de iones calcio que pueden difundir hacia el interior del terminal habituado es mucho menor que la normal, y por tanto se libera mucho menos transmisor en el terminal sensitivo debido a que la entrada del calcio constituye el principal estímulo para la salida de este producto (18). Mecanismo de la facilitación 1. La estimulación del terminal presináptico facilitador al mismo tiempo que se activa el terminal sensitivo provoca la liberación de serotonina por la sinapsis facilitadora sobre la superficie del terminal sensitivo. 2. Esta sustancia actúa sobre los receptores de serotonina presentes en la membrana del terminal sensitivo, los cuales activan la enzima adenilato ciclasa en el interior de la membrana. La adenilato ciclasa da lugar después a la formación de monofosfato de adenosina cíclico (AMPc), también dentro del terminal presináptico sensitivo. 3. El AMPc activa una proteína cinasa que produce la fosforilación de una proteína integrante de los canales de potasio en la membrana del terminal

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sináptico sensitivo; esto a su vez bloquea los canales para la conductancia del potasio. El bloqueo puede durar desde minutos hasta varias semanas. 4. La falta de conductancia del potasio suscita un potencial de acción muy prolongado en el terminal sináptico porque hace falta la salida de estos iones para lograr la recuperación rápida del potencial de acción. 5. El potencial de acción prolongado origina una activación duradera de los canales de calcio, lo que permite la entrada de tremendas cantidades de iones calcio en el terminal sináptico sensitivo. Estos iones incrementan mucho la liberación del transmisor en la sinapsis, lo que facilita notablemente la comunicación sináptica hasta la neurona siguiente. Por tanto, siguiendo una vía muy indirecta, el efecto asociativo producido por la estimulación del terminal facilitador al mismo tiempo que se activa el terminal sensitivo genera un aumento prolongado en la sensibilidad a la excitación de este último, que establece la huella de memoria. Los estudios de Byrne et al., también en el caracol Aplysia, han sugerido otro mecanismo más de memoria sináptica. Sus trabajos han demostrado que la acción sobre una misma neurona de estímulos procedentes de fuentes independientes puede provocar, en las condiciones adecuadas, cambios a largo plazo en las propiedades de membrana de la neurona postsináptica en vez de la membrana neuronal presináptica, pero que conducen básicamente a los mismos efectos sobre la memoria. 9. ¿Cuál es el mecanismo de la memoria a largo plazo? La memoria a largo plazo se puede clasificar basándose en el tipo de información, en cómo se almacena y se recuerda dicha información en: 1. Memoria explícita o declarativa. 2. Memoria implícita o procedimental o no declarativa.

Figura 2. Taxonomía de la memoria a largo plazo. Ref. Ortega O, Franco J. Neurofisiología del aprendizaje y memoria. 2014

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La memoria explícita almacena conocimientos, permite recordar acontecimientos, números, hechos, en esencia, el recuerdo de los detalles diversos de un pensamiento integrado, y requiere un esfuerzo consciente. En cambio, la memoria implícita almacena habilidades motoras, se asocia más con actividades motoras del cuerpo, y es inconsciente (19). No existe una delimitación evidente entre los tipos más prolongados de memoria a medio plazo y la auténtica memoria a largo plazo. La distinción es solo de grado. Sin embargo, en general se piensa que la memoria a largo plazo depende de unos cambios estructurales reales sucedidos en las sinapsis, en vez de unos cambios meramente de carácter químico, que potencien o supriman la conducción de las señales (18).

Figura 3. En la memoria a corto plazo sucede un cambio funcional y en la memoria a largo plazo se genera un cambio anatómico. Ref. Orrego-Cardozo M. Tamayo-Alzate O. Bases moleculares de la memoria y su relación con el aprendizaje. 2016

Durante la formación de la memoria a largo plazo se producen cambios estructurales en las sinapsis. Las imágenes tomadas con el microscopio electrónico en animales invertebrados han puesto de manifiesto la producción de múltiples cambios estructurales de tipo físico en muchas sinapsis durante la formación de las huellas de memoria a largo plazo. Estas modificaciones estructurales no sucederán si se administra un fármaco capaz de bloquear la síntesis de proteínas en la neurona presináptica; ni tampoco surgirá la huella de memoria permanente. Por tanto, parece que el desarrollo de una auténtica memoria a largo plazo depende de la

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reestructuración física de las propias sinapsis según un modo que varíe su sensibilidad para transmitir las señales nerviosas. Los cambios estructurales importantes que suceden son los siguientes: 1. Aumento de los puntos para la liberación de vesículas de secreción de la sustancia transmisora. 2. Aumento de la cantidad de vesículas transmisoras liberadas. 3. Aumento del número de terminales presinápticos. 4. Variaciones en la estructura de las espinas dendríticas que permiten la transmisión de señales más potentes. Así pues, por varios caminos diferentes, la capacidad estructural de las sinapsis para transmitir señales parece.

10. ¿Cuál es la relación de la Neuroplasticidad y la memoria? Aprender requiere memorizar; es decir, el proceso por el cual el conocimiento adquirido se codifica, se almacena y queda disponible para su reutilización en el momento preciso. Por su duración, la memoria se clasifica como sensorial, corto plazo y de largo plazo, si se torna relativamente estable. El paso de una a la otra requiere una fase intermedia entre la memoria a corto plazo y largo plazo, denominada de consolidación, fase que ocurre cuando el individuo duerme. Por su contenido, la memoria es declarativa, o explícita, o episódica, si puede relatarse verbalmente; por ejemplo, la descripción de una serie de sucesos ocurridos en el pasado. La memoria se denomina implícita, o no declarativa, si se muestra a través de actuaciones sin necesidad de relato verbal, por ejemplo, repetir unos pasos de baile. La memoria a corto plazo o retención consciente de una información durante un tiempo breve se basa en cambios efímeros, eléctricos o moleculares, en las redes neurales implicadas. Pero, si como consecuencia de la repetición de la experiencia tales cambios persisten, pueden activar una maquinaria que da lugar a síntesis de nuevas proteínas y cambios estructurales. Esto se considera un indudable diálogo entre los genes y la sinapsis. La importancia de las sinapsis en los procesos de almacenamiento de información se ha postulado desde la época de Ramón y Cajal en el siglo XIX y posteriormente en otros trabajos. Estos modelos de la memoria predicen cambios en la eficacia de la transmisión sináptica, en los circuitos neuronales implicados en la adquisición de nuevos contenidos de memoria. Atribuyen, por lo tanto, propiedades plásticas a las sinapsis y rompen con los conceptos iniciales que consideraban a las sinapsis inmutables en sus propiedades funcionales, como puntos de soldadura entre los componentes de un circuito eléctrico (20). La comunicación persistente entre dos o más neuronas existen procesos de crecimiento en una de ellas o ambas. Un cambio metabólico en una o ambas, que incrementa la eficacia de la sinapsis con la actividad, formando circuitos preferentes aquellos que hayan sido activados anteriormente

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Posteriormente, dos investigadores, Lomo y Tim Bliss refrendaron experimentalmente los postulados de Hebb. Descubrieron, que una estimulación de alta frecuencia en una misma vía nerviosa presináptica producía incrementos estables y duraderos de la respuesta postsináptica, el sostenimiento de dicha actividad postsináptica en largo tiempo, fue denominado potenciación a largo plazo (PLP / VLTP). En adelante, estas investigaciones se convirtieron en un modelo mediante el cual se explicaban los mecanismos cerebrales de la memoria y el aprendizaje (20).

Figura 4. Neuroplastia neuronal

11. ¿En qué consiste la consolidación de la memoria? La memoria es un proceso cognitivo relativamente complicado y en consecuencia se presupone que el sistema neuroanatómico subyacente ha de ser complejo. En los últimos años, numerosos estudios en animales de laboratorio con alteraciones mnésicas tras lesiones cerebrales y humanos con alteraciones de la memoria han mejorado la compresión de cómo el cerebro controla el funcionamiento mnésico y el aprendizaje. Fisiológicamente, los recuerdos se producen por variaciones de la sensibilidad de transmisión sináptica de una neurona a la siguiente. Estas variaciones a su vez generan nuevas vías o vías facilitadas de transmisión de señales por los circuitos neurales del cerebro. Las vías nuevas o facilitadas se llaman huellas de memoria. Son importantes porque una vez establecidas, la mente puede activarlas para reproducir los recuerdos La experiencia repetida consolida la memoria convirtiendo la forma a corto plazo en la forma a largo plazo. Como hemos mencionado, una única aplicación de serotonina a las neuronas sensitivas de Aplysia, origina una sensibilización a corto plazo. Sin embargo, cinco aplicaciones producen sensibilización a largo plazo, de varios días de duración. El proceso por el cual la memoria a corto plazo se convierte en memoria a largo plazo estable se denomina consolidación. Aquí intervienen tres procesos: expresión génica, nueva síntesis de proteínas, y crecimiento de conexiones sinápticas. Se ha definido que ocurre una aplicación

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repetida de serotonina, que activa la subunidad catalítica de PKA, el cual recluta otra cinasa segunda mensajera, la proteincinasa activada por mitógeno (MAPK), una cinasa que frecuentemente se asocia al crecimiento celular. Ambas cinasas son translocadas al núcleo de la neurona sensitiva. Ahí la subunidad catalítica activa un interruptor genético, el CREB-1 (proteína ligadora del elemento de respuesta al AMPc). Este factor de transcripción, cuando es fosforilado, se une a un elemento promotor denominado CRE (elemento de respuesta al AMPc). Por medio de la MAPK, la subunidad catalítica de PKA actúa también de forma indirecta aliviando las acciones inhibidoras de CREB-2, un represor de la transcripción. La supresión de la acción inhibidora de CREB-2 y la activación de CREB-1 inducen la expresión de dos genes: la enzima ubiquitina hidrolasa que activa el proteosoma para activar PKA persistentemente, y el factor de transcripción C/EBP, uno de los componentes de la cascada génica necesaria para el crecimiento de nuevas unidades sinápticas (21).

Figura 5. Almacenamiento a largo plazo de la memoria implícita. Participación de la vía AMPc-PKA-MAPK-CREB

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Discusión

Luis Mundaca Zuñiga: La llamada vía piramidal (VP) o corticospinal es la vía eferente por excelencia y una de las rutas neuroanatómicas más conocidas. También es una de las vías que con mayor frecuencia se lesiona por lo que es una de las más extendidas en la práctica clínica. Ante esto, Cuadrado M, et al. En “La vía Piramidal: Nuevas trayectorias” plantea que durante el estudio de estas vías no se toma en consideración diversos detalles morfológicos y funcionales cayendo en ideas relativamente erróneas. Así, nos muestran tres principales enfoques a considerar sobre las vías piramidales: -

La función de la vía piramidal no es exclusivamente motora: aunque más de la mitad de las fibras corticoespinales se originan en las áreas 4, 6, 23 y 24(estas dos últimas en el cíngulo) existen también fibras que parten de las áreas 3,1,2 y 5,7 siendo estas ultimas las encargadas de la regulación de estímulos sensitivos. A diferencia de las fibras de áreas motoras, que realizan sinapsis con motoneuronas o interneuronas en la medula espinal, estas llegan al asta dorsal de la sustancia gris medular donde conecta con neuronas de las vías sensitivas(22).

-

La vía piramidal no es la única vía nerviosa encargada de la motilidad voluntaria: el término ‘extrapiramidal’ en la clínica hace referencia a cualquier estructura del sistema motor que no fuese la vía piramidal, ante tal amplitud se hace la diferenciación de Vías de Activacion Indirecta a los comúnmente estudiadas tractos reticuloespinal pontino, vestibuloespinal y tectoespinal, de trayecto medial, y los tractos reticuloespinal bulbar o lateral y rubroespinal, que descienden por el cordón lateral de la médula. Aunque se les atribuye principalmente el control de actividades posturales y reflejas los experimentos realizados en monos de Lawrence y Kuypers indican que el control de los movimientos voluntarios puede ser comandado por estas vías de activación indirecta en caso de lesión de la vía piramidal siendo la única excepción el moviento preciso de las manas al ser una función de alta complejidad (22).

-

La vía piramidal controla la motilidad de los dos lados del cuerpo, el contralateral y el ipsilateral: la mayoría de las fibras piramidales se cruzan en la decusación de las pirámides, para continuar en el lado opuesto de la médula espinal. La proporción de fibras que se decusan es muy variable generalmente entre un 70 y un 90%. Hoy se reconoce que una cierta cantidad de fibras que no se cruzan en el bulbo viajan por el tracto corticoespinal lateral de la médula y pueden aportar proyecciones ipsilaterales a las motoneuronas que controlan la musculatura de las extremidades. Esto explica por qué la destrucción de las vías motoras en un lado del encéfalo pueda determinar además de una hemiplejía del lado opuesto, una debilidad o pérdida de destreza en el lado del cuerpo ipsilateral(22).

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Guido Ojeda Torres: El papel del óxido nítrico (NO) en el envejecimiento cerebral, neurodegeneración y desarrollo de demencia es controvertido. Se le atribuyen funciones fisiológicas (vasoactivas e inmunitarias, fundamentalmente), al tiempo que su exceso se relaciona con neurodegeneración y enfermedad de Alzheimer, al comportarse como un potente radical libre favoreciendo el estrés oxidativo, mecanismo patogénico implicado en la destrucción neuronal vía daño mitocondrial. El NO es continuamente liberado por las células endoteliales vasculares, favoreciendo la vasodilatación y el aumento del flujo sanguíneo. En casos de patología vascular (HTA, dislipemia, etc.) y afectación de la microcirculación cerebral, su liberación disminuye, contribuyendo a la disfunción metabólica cerebral observada tanto en la Demencia Vascular como en la Enfermedad de Alzheimer. Para Louis Ignarro, Premio Nobel de Medicina 1998, la disminución de NO cerebral contribuye a la aparición de demencia (10). Lisbeth Cueva Ortega La enfermedad de Alzheimer es una enfermedad degenerativa que va haciéndose más grave a medida que la enfermedad avanza. Se trata de una demencia progresiva asociada a la aparición de placas y nudos neurofibrilares que se extienden de un modo difuso por distintas regiones de la corteza cerebral y el hipocampo. A pesar de que la neuropatología de la enfermedad es difusa, al principio estas placas se concentran sobre todo en la región temporal media diencefálica y en el hipocampo. La zona diencefálica está implicada en el establecimiento de nuevas memorias explícitas. Se trata de un sistema que permite integrar los distintos componentes de la vida diaria en registros integrados de experiencia (lo que vemos, oímos, pensamos, sentimos). Esta zona es vital para el establecimiento de la memoria episódica y también contribuye a la formación de nuevas memorias semánticas (14). Uno de los primeros y más pronunciados síntomas de la enfermedad es el déficit severo de la memoria. Los síntomas suelen iniciarse con la imposibilidad de encontrar las palabras, de describir cosas, o con una tendencia a olvidar apagar la lumbre o cerrar la puerta de su casa. La amnesia suele ser la única señal patológica que presenta el enfermo hasta que se produce un deterioro global inevitable de su funcionamiento intelectual (14). En la actualidad existe un gran interés en comprender la naturaleza de la deficiencia de la memoria en esta enfermedad. El paciente de Alzheimer presenta ciertos parecidos con el paciente amnésico ya que muestra deficiencias en la memoria explícita evaluada a través del recuerdo libre. Estas deficiencias son más pronunciadas en la memoria a largo plazo. En cuanto a la memoria de trabajo, parece que el funcionamiento del bucle articulatorio de la memoria de trabajo de los enfermos de Alzheimer y de los amnésicos es bastante normal. Sin embargo, ambos tipos de pacientes difieren ya que los primeros presentan trastornos de la memoria de trabajo. Los pacientes de Alzheimer presentan un déficit en la amplitud de memoria verbal y espacial (Spinnler, Della Sala, Bandera y Baddeley, 1988). Mientras los pacientes amnésicos presentan una memoria explícita muy deficiente junto a una memoria implícita normal, los escasos

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estudios realizados parecen indicar que los pacientes de Alzheimer presentan una actuación deficiente en ambos tipos de pruebas (14). Jesús Verona Mendoza: La estructura histológica típica de la superficie neuronal de la corteza cerebral, con sus sucesivas capas formadas por diversos tipos de neuronas. La mayor parte de estas células son de tres tipos: 1) células de los granos (que también se denominan células estrelladas); 2) fusiformes, y 3) piramidales, las cuales reciben su nombre por su característica forma piramidal (18). También, ñibros de neuroanatomía mencionan a células en cesta como las células Ramón y Cajal. Esta variedad celular está representada por células multipolares, con dendritas lisas y axón desarrollado en largas colaterales horizontales, cuyas ramificaciones terminales forman nidos o cestos pericelulares en torno a los cuerpos, en la mayoría de los casos, de células piramidales. Fueron descritas por primera vez por Ramón y Cajal en las cortezas visual y motora del hombre, y más recientemente se han descrito variedades en diversas áreas de la corteza cerebral del gato, mono y hombre. Esta variedad celular ha sido materia de considerable debate, y su existencia, en otras especies distintas a primates y carnívoros, se mantiene a falta de una clara evidencia. Lo que sí es notorio es que, con el método de Golgi, no es raro encontrar grupos de finas ramas terminales provistos de múltiples botones formando densos nidos pericelulares, que alojan en su interior cuerpos celulares no teñidos. Algunas de estas ramas terminales pueden ser trazadas hasta otras ramas axonales de mayor calibre y curso horizontal, suponiendo que, en algunas de estas células de tamaño grande, el axón está mielinizado y no se ha teñido con el método de Golgi, por lo que es imposible seguir su trayecto completo. Tampoco hemos de olvidar que existe una cierta convergencia de terminaciones axonales de otras células, por lo que cabe suponer que varios tipos neuronales están implicados en la edificación de estos cestos pericelulares. Células con axones formando nidos pericelulares, como células en cesto, se han descrito en el hipocampo y fascia dentata. Estudios llevados a cabo con inmunorreactividad para GABA demostraron la convergencia de múltiples terminaciones axonales GADpositivas en torno a cuerpos de células piramidales, formando sinapsis de tipo simétrico. Se considera que muchas de estas terminaciones provienen de células en cesto y que por lo tanto, dada su ubicación en torno a los cuerpos celulares y ramas dendríticas proximales, son capaces de ejercer una poderosa acción inhibidora sobre ellas. Estas características sugieren que las células en cesto gabérgicas pueden ser activadas monosinápticamente por fibras aferentes extrínsecas y transmitir una fuerte acción inhibidora sobre poblaciones de células piramidales. De esta forma, la activación de células en la corteza, que integran una agrupación columnar con similares campos receptivos, produce una inhibición de las columnas vecinas. Sin embargo, el aspecto más interesante de estas células quizás corresponda a los estudios llevados a cabo en pacientes epilépticos (se han descrito alteraciones significativas en el número de sinapsis simétricas –inhibidoras– en focos epilépticos, y las implicaciones de las células en cesto del hipocampo y fascia detata en modelos experimentales de epilepsia (p. ej., hipótesis de ‘la célula en cesto durmiente’, detalles que no trataremos aquí por considerarlos fuera del contexto de esta revisión (23).

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Erich Rojas Avellaneda: Durante mucho tiempo se consideró que el sistema nervioso era una estructura que anatómica y funcionalmente no sufría cambios. Actualmente los estudios neurocientíficos nos muestran que el proceso de aprendizaje no solamente supone un cambio en el individuo a nivel comportamental, sino también supone cambios a nivel cognitivo y a nivel anatomo-fisiológico del sistema nervioso. Asimismo, aprender requiere memorizar, es decir, el proceso por el cual el conocimiento adquirido se codifica, se almacena y queda disponible para su reutilización en el momento preciso. Estos procesos tienen sus bases en las redes neurales o cógnitos paradigma actual de la memoria.

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Conclusiones  El aprendizaje es el proceso por el que adquirimos el conocimiento sobre el mundo, mientras que la memoria es el proceso por el que el conocimiento es codificado, almacenado, consolidado, y posteriormente recuperado. El aprendizaje y la memoria son procesos íntimamente relacionados. No se consigue separar el aprendizaje de la memoria, ni resulta posible realizar dicha distinción dentro del circuito neuronal.  Los mecanismos que intervienen en la memoria son la habituación y sensibilización. Las fases en que se da el mecanismo de memoria son: codificación, almacenamiento y recuperación.  A nivel del sistema nervioso central, el NO participa como neurotransmisor. Se encuentra principalmente en las células del encéfalo, que son responsables d la memoria y del comportamiento a largo plazo  La principal función del cuerpo calloso es la de transmitir la información de un hemisferio a otro, permitiendo la comunicación interhemisférica. De este modo el hecho de que las funciones de cada uno de los hemisferios sea en parte diferente no impide que puedan actuar como un todo integrado, permitiendo la ejecución precisa de los diferentes procesos y actuaciones que lleva a cabo el ser humano. En este sentido también tiene vinculación con el aprendizaje y el procesamiento de la información, al unir y ejercer de enlace entre los diferentes núcleos cerebrales. Por otro lado, si por ejemplo una parte de un hemisferio cerebral queda lesionada, gracias al cuerpo calloso el hemisferio opuesto puede ocuparse de esas funciones que quedan desatendidas.  El almacenamiento a largo plazo de la memoria implícita depende de la vía AMPc-PKA-MAPK-CREB, y el almacenamiento de la memoria explícita depende de la potenciación a largo plazo en el hipocampo. Los estudios sobre los mecanismos celulares y moleculares del aprendizaje y la memoria tienen su foco principal en la plasticidad neuronal promovida por la potenciación sináptica a largo plazo.

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