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HABITUACIÓN Y
SENSIBILIZACIÓN EN APLYSIA
Seminario 1
Cátedra de Neurofisiología 1Aldo R. Ferreres
2019
Objetivos y contenidos
Objetivos Describir los mecanismos neurales de dos formas
de aprendizaje en un SN simple
Aplicar los conceptos “niveles de análisis” y “niveles de organización del SN”
Contenidos Niveles de análisis
Habitualción en Aplysia
Sensibilización en Aplysia
Relevancia del tema
Niveles de análisis del comportamiento
Nivel conductual
Nivel cognitivo
Nivel neural Niveles de organización del SN
Conductas observables
Espontáneas o por estimulación (pruebas)
Respuestas: motoras, verbales, autonómicas
Rigurosamente examinadas:
Análisis cuantitativo del rendimiento: nro. de aciertos, tiempo de reacción, intensidad de la respuesta
Análisis cualitativo del rendimiento: clasificación de errores.
Psicología experimental, Psicometría, etc.
Nivel conductual
Nivel cognitivo: Modelos de la mente
No observable (es una teoría)
Se infiere a partir de las conductas observables
Modelos de procesamiento de la información
Simbólicos: representaciones, procesos, arquitectura funcional
Nivel cognitivo
/tigre/
TIGRENivel conductual
Universidad de Buenos Aires Hospital Eva Perón
Sistema
Semántico
Léxico Fonológico
de Salida
Léxico Ortográfico
de Entrada
S. Análisis Visual
Buffer Fonológico
TIGRE
Conversión
G-F
/tigre/
Nivel cognitivo
Datos neurales Datos: anatómicos, histológicos,
funcionales, señales eléctricas y magnéticas, datos moleculares
Niveles de organización del SNC
Nivel neural
Niveles de organización del SNC
Datos neurales: Anatomía macroscópica
Neuroimágenesestructurales
Datos neurales: Anatomía macroscópica
Neuroimágenes funcionales
Datos neurales: Anatomía microscópicaNeurona
Datos neurales: Anatomía microscópicaNeurona
Datos neurales: Anatomía microscópicaNeurona
Sinapsis
Datos neurales: señales eléctricas, magnéticas (EEG, registros de neurona aislada, potenciales relacionados con eventos, estimulación)
Los datos neurales deben ser interpretados a través de un modelo: teoría neural
Red articulatoriaCFIp, CxPreM, Ínsula
(HI)
Intererfase
sensorio-motoraCx silviano T-P
(HI)
Análisis
espectro-temporalCTS dorsal
(Bilateral)
Red FonológicaSTS medio y posterior
(Bilateral)
Red CombinatoriaCTMa, STIa
(HI)
Interfase lexicalCTMp, STIp
(Bilateral leve sesgo HI)
Red conceptual(Ampliamente distribuida)
Via Dorsal
Via Ventral
Entradas desde
otras
modalidades
sensoriales
Redes frontales de alto orden
Niveles de análisis
Nivel conductual
Nivel cognitivo
Nivel neural
Por favor un descanso!!!
APLISYA
NIVEL DE ANÁLISIS CONDUCTUAL
APRENDIZAJE
ASOCIATIVO Y
NO ASOCIATIVO
La presentación de un estímulo modifica una respuesta preexistente
Habituación y sensibilización
Aprendizaje no asociativo
Aprendizaje asociativo Asociación entre dos estímulos o entre un
estímulo y una respuesta
Condicionamiento pavloviano
Condicionamiento operante
Aplysia
Respuesta preexistente: reflejo defensivo ante cualquier estímulo novedoso
Estímulo experimental: pincel, inocuo, repetido
Manifestación conductual de la habituación:
Reducción/desaparición del reflejo defensivo
HabituaciónNivel conductual
A corto y largo plazo
Corto Plazo: 1 sesión de 10 estímulos: dura 10-20 m.
Largo Plazo: 4-5 sesiones en un día. Dura semanas
HabituaciónNivel conductual
NIVEL DE ANÁLISIS COGNITIVO
NO CORRESPONDE
APLYSIA NO TIENE MENTE
NIVEL DE ANÁLISIS NEURAL
SISTEMA (CIRCUITO)
NEURONA
SINAPSIS
MOLECULAR
NO SE INCLUYEN DOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN
- MAPAS, LAMINAS Y COLUMNAS CORTICALES
- REDES CORTICALES
HABITUACIÓN
HabituaciónNivel neuralCircuito(Sistema)
HabituaciónNivel neuralNeuronas
Neurona SensitivaMantiene el Potencial
NeuronaMotoraReducción del Potencial
HabituaciónNivel neuralSinapsisReducción de la
eficacia sináptica
Sensitivo-Interneuronay
Sensitivo-Motora
HabituaciónNivel neuralMolecular
Reducción dela liberación del NT Glutamato
Debido a reducción de la entrada de Ca++ a la terminal(por estimulación repetida)
Habituación a corto plazo
Habituación a largo plazoNivel neural Sináptico
Reducción del número de terminaciones sinápticas
SENSIBILIZACIÓN
SensibilizaciónNivel conductual
Respuesta preexistente: reflejo defensivo
Estímulo experimental: estímulo nocivo (descarga o pinchazo en la cola)
Respuesta: retracción intensa de sifón, branquia y cola
Manifestación conductual de la sensibilización:
Con estímulo inocuo: retracción intensa de sifón, branquia y cola
Es un incremento de la respuesta preexistente
A corto y largo plazo
Corto Plazo: 1 descarga o pinchazo. Dura 10-20 m.
Largo Plazo: 4 -5 descargas o pinchazos 1 día. Dura varios días
SensibilizaciónNivel conductual
Sensibilización Nivel neural Circuito (Sistema)
Sensibilización Nivel neuralNeuronal
Neurona SensitivaMantiene el Potencial
NeuronaMotoraAumenta el Potencial
Interviene una nueva terminal
(serotoninérgica)sobre los pies
terminales sensitivosS-I y S-M
Sensibilización Nivel neuralSinapsis
Aumenta la liberación del NT Glutamato
Sensibilización Nivel neuralMolecular
SensibilizaciónNivel neuralMolecular
Mecanismos moleculares a corto plazo
Mecanismos moleculares a largo plazo
Aumenta la liberación del NT Glutamato
1er. Mensajero
Serotonina
2do. Mensajero
AMP cíclico
Proteín kinasas
A y C
Cierra
AbreMoviliza
Aumenta
liberación de
glutamato
Sensibilizacióna corto plazo
1er mensajero, el NT (Serotonina )
> Receptor Metabotrópico (en el pie N. sens.)
> Segundo mensajero (AMPc)
> Aumenta PKA y PKC (proteínkinasas A y C)
> Aumenta eficacia a corto plazo Cierra canales de K+ (lentifica la repolarización)
Abre canales de Ca++ (moviliza vesículas)
Mantiene abiertos los canales de Ca++
> Aumentan la liberación del NT glutamato
Sensibilización a corto plazoNivel neural, Molecular
Proteín kinasa A
viaja al núcleo
Modifica la expresión
de genes
Promueve la
proliferación sináptica
y el desarrollo de zonas
activas
Sensibilizacióna largo plazo
> PKA viaja al núcleo
> Modifica la expresión de genes
> Promueve la proliferación de sinapsis y de zonas activas (por donde se liberan NT)
Sensibilización a largo plazoNivel neural, Molecular
Sensibilización y Habituación a largo plazoNivel neural Sináptico
Aumento del número de terminaciones sinápticas
Sensibilización y Habituación a largo plazoNivel neural Sináptico
Disminución o Aumento del número de terminaciones sinápticas
Implica cambios en la expresión de genes
RESUMEN DE CONTENIDOS
Y
RELEVANCIA DEL TEMA
Resumen de contenidos
Habituación y sensibilización Dos formas de aprendizaje no-asociativo
Resumen de contenidos
Niveles de análisis Conductual: estímulos, respuestas
Cognitivo: no corresponde (Aplysia no tiene mente)
Neural: en distintos Niveles de organización
Circuitos (sistemas), neuronas, sinapsis, molecular
No incluye mapas (corticales), redes (corticales)
Resumen de contenidos
Almacenamiento de la información (memoria) La huella de este tipo de memoria consiste en la
modificación del propio circuito reflejo
No hay un lugar separado para almacenar este tipo de memoria.
El contenido de esta memoria se manifiesta en la acción.
Son mecanismos presentes en SN más complejos: memoria procedural
Mecanismos básicos de la memoria?
“Alfabeto” sináptico-molecular: ladrillos básicos que pueden utilizarse en la construcción de circuitos más complejos.
Relevancia del tema
Memoria a corto y largo plazo (MCP-MLP)
MCP-MLP según duración de la huella
MCP: modificación funcional de la sinapsis Aumento o disminución de la eficacia sináptica
MLP : modificaciones estructurales Brote y poda de sinapsis
Relevancia del tema
Memoria a largo plazo (MLP)
Modificaciones estructurales que requieren cambios en la expresión genética
Mecanismo molecular a través del cual el ambiente (la experiencia) modifica los circuitos del SN
Relevancia del tema
Muchas gracias!!
Nivel Cognitivo
Déficit
fonológicoMapeo
grafema-
fonema
Nivel Biológico
Anomalía
cerebral de
base genética
Nivel Conductual
Habilidades
fonológicas
pobresLectura
pobre
Transparencia
ortográfica
Calidad
de la
enseñanza
Ambiente
Frith 1997, 1999
Ramus, 2004DISLEXIA
Dislexia: hipótesis del
déficit fonológico nuclear
Nivel neural:
cerebral: disfunción del HI
molecular: genes
Nivel Cognitivo:
debilidad fonológica
Nivel conductual:
Bajo rendimiento en lectura y
habilidades fonológicas