Potenciales postsinápticos a larga latencia en el aprendizaje y la memoria

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 Universidad de Guadalajara

Centro Universitario de Ciencias de la Salud

Licenciatura en Psicología

Sistemas funcionales y comportamiento

 Potenciales postsinápticos de larga latencia en la memoria y aprendizaje

Alumno: Montaño Gómez María Fernanda Guadalupe

Profesor: Dr. Jose Luis Ruiz Sandoval                                        Fecha: 01/04/20

La potenciación a largo plazo se define como “un aumento duradero en la comunicación sináptica entre dos neuronas como consecuencia de una estimulación eléctrica de alta frecuencia” (Viguera, 2020). Esto se refiere a que la potenciación a largo plazo o LTP, es una intensificación prolongada en la transmisión de señales entre dos o más neuronas. Por lo tanto, es lo que permite que la neurona siga activa y disparando neurotransmisores por más tiempo. Esta se genera a partir de potenciales postsinápticos excitatorios e inhibitorios.

Los potenciales excitatorios despolarizan a la neurona, aumentando la probabilidad de que se genere un potencial de acción y así se libere un neurotransmisor. Por otro lado, los potenciales inhibitorios hiperpolarizan a la neurona, alejando al potencial de acción.

El hecho de que la neurona siga activa por un periodo más largo permite que más neuronas se “sincronicen” y así podamos retener información, entre otras cosas. Por lo tanto, la LTP está directamente relacionada con dos de los mecanismos más importantes en el ser humano que son el aprendizaje y la memoria. En el presente ensayo, hablaré sobre la importancia que tienen los potenciales postsinápticos de larga latencia en ambos procesos.

Lo primero es entender qué es la plasticidad neuronal, que se define como la capacidad que tiene el sistema nervioso de cambiar. Esta neuroplasticidad requiere de dos procesos, la activación de la sinapsis y la despolarización de una neurona postsináptica. La potenciación a larga duración es uno de los varios fenómenos que subyacen de la plasticidad sináptica. Es importante tener esto en mente ya que el proceso de plasticidad sináptica es esencial para el aprendizaje y la memoria. Aunque comienza desde el desarrollo embriológico, en adultos la plasticidad también toma un rol importante, ya que le permite aprender nuevas habilidades, crear nuevas memorias y adaptarse al ambiente.

El aprendizaje, es uno de los procesos más significativos para sobrevivir, pues es lo que nos permite adaptarnos al cambio que nos rodea. Gracias a este proceso adquirimos conocimiento sobre el mundo. Asimismo, la memoria no se queda atrás en cuanto a su importancia puesto que van de la mano. La memoria es el proceso por el cual este mismo aprendizaje es codificado, almacenado y consolidado para después ser recuperado y utilizado. Por lo tanto, el aprendizaje y la memoria son proceso básicos que están íntimamente relacionados.

Para entrar un poco en contexto, me parece importante entender un poco sobre la historia de la LTP, para después proseguir con la conexión que tiene en el aprendizaje y la memoria. La potenciación a largo plazo fue observada inicialmente por Terje Lomo en 1966. Este fisiólogo noruego especializado en neurociencia realizó su investigación en conejos, para poder experimentar el rol que tiene el hipocampo en la memoria a corto plazo.  Esto lo realizó a través de la estimulación de fibras presinápticas. Como era esperarse, un pulso simple de estimulación eléctrica causó un potencial postsináptico excitatorio. Lo que Terje Lomo no esperaba fue que la respuesta de la célula postsináptica podía potencializarse por un mayor período de tiempo al entrar en contacto con un “tren de estímulos” de alta frecuencia. Cuando se genera esta serie de estímulos, el subsecuente estímulo de pulso simple disparaba EPSPs más fuertes y prolongados hacia las células postsinápticas. Así fue como se dió a conocer este fenómeno (LTP), en donde  un estímulo de alta frecuencia podía producir un potenciamiento de largo plazo en respuesta de la célula postsináptica.

Ya mencionado el contexto del LTP, es importante entender de manera general, cómo funciona. La potenciación a largo plazo ocurre a través de una variedad de mecanismos en todo el sistema nervioso. De manera muy breve podemos dividirlo en tres fases que ocurren secuencialmente: potenciación a corto plazo, LTP temprana, y LTP tardía. Cada una de estas fases se maneja a través de una serie de mediadores; pequeñas moléculas que se encargan de dirgir todo este proceso (receptores proteicos, enzimas, moléculas de señalización, etc). Además de los mediadores también hay moléculas moduladoras, que también forman parte importante en la última instancia de la LTP. Ambas fases, la temprana y tardía, conllevan tres pasos importantes: inducción, mantenimiento, y expresión. La inducción es el proceso por el que una señal de vida corta dispara el comienzo de la LTP. El mantenimiento corresponde a los cambios bioquímicos persistentes que ocurren en respuesta a la inducción de dicha fase. La expresión implica los cambios celulares que resultan de la activación de la señal de mantenimiento.

Como suma a lo anterior, también es importante hablar de manera muy breve de las propiedades de la LTP. Lo primero es su estado dependiente, ya que que la membrana postsináptica debe de estar lo suficientemente despolarizada para que se pueda generar. Lo segundo sería la cooperatividad, ya que se da a partir de la activación de múltiples entradas de la célula nerviosa. Como tercer punto tenemos la especificidad, pues cuando la LTP es inducida por la estimulación de una sinapsis, ésta no va a ocurrir en una sinapsis inactiva que esté en contacto con la misma neurona. Por último, está la asociatividad, que se refiere a una estimulación simultánea de la neurona presináptica y la neurona postsináptica.

Dicho esto, comenzaré a hablar propiamente de la relación que tiene la LTP con la memoria y el aprendizaje. La memoria es un proceso cognitivo complejo. Desde una perspectiva fisiológica, los recuerdos se producen por variaciones de la sensibilidad de transmisión sináptica de una neurona a la siguiente. Estas variaciones generan nuevas vías que facilitan la transmisión de señales por los circuitos neuronales. Las nuevas vías se llaman huellas de memoria y son importantes porque una vez establecidas, la mente puede activarlas para reproducir los recuerdos. De manera muy breve, la memoria se puede dividir en dos: Implícita y explícita. “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” (Fell. J, 2006).

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