mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria
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Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria
Tarija, Mayo 2010
sábado 29 de mayo de 2010
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Enrike G. Argandoña
Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria
Tarija, Mayo 2010
sábado 29 de mayo de 2010
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TEMA VMECANISMOS SINÁPTICOS DE
PLASTICIDAD
Recuperación funcional tras una lesión
neurogénesis en adultos
reorganización de mapas corticales en función de las distintas experiencias sensoriales
Cambios sinápticos asociados al aprendizaje
martes 16 de junio de 2009
Plasticidad sináptica
sábado 29 de mayo de 2010
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TEMA IVMECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDAD
Proceso activo de readaptación frente a las condiciones cambiantes del medio
Cambios en el número o eficacia de las sinapsis o cambios en las características neuronales intrínsecas de una o varias neuronas de la vía a través de la cual llegan las aferencias
Cambios en la eficacia sináptica están, en parte, mediados por la acción de neurotrofinas (BDNF, IGF-I)
Cambios en la eficacia sináptica estabilizan las conexiones de una determinada vía aferente una vez que éstas alcanzan su ‘diana’ constituyendo un sustrato morfológico para el aprendizaje y la memoria.
martes 16 de junio de 2009
Plasticidad sináptica
sábado 29 de mayo de 2010
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Plasticidad sinápticaTEMA IVMECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDAD
Previo a la experiencia, se forman las vías mediante:
Axones alcanzan la estación relay
Axones alcanzan capa IV cortical
Se forman conexiones aleatorias
Posteriormente se produce el desarrollo influido por la experiencia
Muerte celular programada (neurotrofinas)
Cambios en capacidad sináptica
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Plasticidad sinápticaTEMA IVMECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDAD
Cambios en capacidad sináptica
Reducción 50%
Reasignación sináptica
Convergencia sináptica
Competencia sináptica
Influencias modulatorias
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TEMA IV MECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDAD
Cambios en capacidad sináptica
Reducción 50%
Reasignación sináptica
Convergencia sináptica
Competencia sináptica
Influencias modulatorias
Locus ceruleus (NA)
Nucleos basales (ACh)
martes 16 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
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TEMA IVMECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDAD
Cambios en capacidad sináptica
Si las neuronas pre y post-sinapticas estan activadas la sinapsis se refuerza
Si la postsináptica está debilmente activada la sinapsis se debilita
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TEMA IVMECANISMOS SINÁPTICOS DE
PLASTICIDAD
La plasticidad sináptica es un fenómeno excitatorio (Glutamato)
NMDA (bloqueado por Mg++ y ligado a canal Ca++)
AMPA Na+
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TEMA IVMECANISMOS SINÁPTICOS DE PLASTICIDAD
LTP
La entrada de Ca++ via NMDA inserta receptores AMPA reforzando la sinapsis
Las sinapsis se dividen aumentando su número
Durante el desarrollo predominan los receptores NMDA
LTD
El descenso del Ca++ debilita la sinapsis interiorizando los recptores AMPA
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martes 16 de junio de 2009
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APRENDIZAJE PROCEDURAL
Aprendizaje no asociativo
Habituación
Aprendemos a ignorar estímulos sin significado
Sensitización
Aprendemos a amplificar la respuesta
APRENDIZAJE PROCEDURAL
Procedural memories amenable to investigation
Nonassociative Learning
Habituation
Learning to ignore stimulus that lacks meaning
Sensitization
Learning to intensify response to stimuli
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APRENDIZAJE PROCEDURAL
Aprendizaje asociativo
Condicionamiento clásico. Se combina un estímulo incondicional US con uno condicional CS para obtener una respuesta condicionada CR
APRENDIZAJE PROCEDURAL
Associative Learning
Classical Conditioning: Pair an unconditional stimulus (UC) with a conditional stimulus (CS) to get a conditioned response (CR)
jueves 18 de junio de 2009
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Aprendizaje simple
Habituación
Sensibilización
Aprendizaje condicionado
Modificaciones estructurales en la memoria a largo plazo
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ANTECEDENTES HISTORICOS
sábado 29 de mayo de 2010
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ANTECEDENTES HISTORICOS
Ramon y Cajal (1894)
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ANTECEDENTES HISTORICOS
Ramon y Cajal (1894)
Hebb (1949)
sábado 29 de mayo de 2010
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ANTECEDENTES HISTORICOS
Ramon y Cajal (1894)
Hebb (1949)
Bliss y Lømo (1973)
sábado 29 de mayo de 2010
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ANTECEDENTES HISTORICOS
Ramon y Cajal (1894)
Hebb (1949)
Bliss y Lømo (1973)
TEMA XVIMECANISMOS SINÁPTICOS DEL APRENDIZAJE Y LA MEMORIA
Antecedentes históricosAntecedentes históricos
Ramon y Cajal (1894)
Hebb (1949)
Bliss y Lømo (1973)
Ramon y Cajal (1894)
Hebb (1949)
Bliss y Lømo (1973)
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
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ANTECEDENTES HISTORICOS
Ramon y Cajal (1894)
Hebb (1949)
Bliss y Lømo (1973)
TEMA XVIMECANISMOS SINÁPTICOS DEL APRENDIZAJE Y LA MEMORIA
Antecedentes históricosAntecedentes históricos
Ramon y Cajal (1894)
Hebb (1949)
Bliss y Lømo (1973)
Ramon y Cajal (1894)
Hebb (1949)
Bliss y Lømo (1973)
jueves 18 de junio de 2009
TEMA XVIMECANISMOS SINÁPTICOS DEL APRENDIZAJE Y LA MEMORIA
Antecedentes históricosAntecedentes históricos
Ramon y Cajal (1894)
Hebb (1949)
Bliss y Lømo (1973)
Antecedentes históricos
Ramon y Cajal (1894)
Hebb (1949)
Bliss y Lømo (1973) Ramon y Cajal (1894)
Hebb (1949)
Bliss y Lømo (1973)
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
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APRENDIZAJE SIMPLE
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APRENDIZAJE SIMPLEAPRENDIZAJE SIMPLE
Aprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Aprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Eric Kandel Aplysia californica
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
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APRENDIZAJE SIMPLEAPRENDIZAJE SIMPLE
Aprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Aprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Eric Kandel Aplysia californica
jueves 18 de junio de 2009
APRENDIZAJE SIMPLEAprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Aprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Eric Kandel Aplysia californica
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
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APRENDIZAJE SIMPLEAPRENDIZAJE SIMPLE
Aprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Aprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Eric Kandel Aplysia californica
jueves 18 de junio de 2009
APRENDIZAJE SIMPLEAprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Aprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Eric Kandel Aplysia californica
jueves 18 de junio de 2009
Eric Kandel
sábado 29 de mayo de 2010
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APRENDIZAJE SIMPLEAPRENDIZAJE SIMPLE
Aprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Aprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Eric Kandel Aplysia californica
jueves 18 de junio de 2009
APRENDIZAJE SIMPLEAprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Aprendizaje simple
Eric Kandel Aplysia californica
martes 16 de junio de 2009
Eric Kandel Aplysia californica
jueves 18 de junio de 2009
Eric Kandel Aplysia californica
sábado 29 de mayo de 2010
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Nonassociative Learning in Aplysia
Gill-withdrawal reflex
Habituation
MODELOS DE APRENDIZAJE EN INVERTEBRADOS
jueves 18 de junio de 2009
Aprendizaje no asociativo en Aplysia
Reflejo retirada sifon
Habituación
sábado 29 de mayo de 2010
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MODELOS DE APRENDIZAJE EN INVERTEBRADOS
Nonassociative Learning in Aplysia (Cont’d)
Habituation results from presynaptic modification at L7
jueves 18 de junio de 2009
Aprendizaje no asociativo en Aplysia
Habituación consecuencia de modificación presinaptica en L7
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 29: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/29.jpg)
MODELOS DE APRENDIZAJE EN INVERTEBRADOS
Nonassociative Learning in Aplysia (Cont’d)
Repeated electrical stimulation of a sensory neuron leads to a progressively smaller EPSP in the postsynaptic motor neuron
jueves 18 de junio de 2009
Aprendizaje no asociativo en Aplysia
La estimulacion eléctrica repetida de una neurona sensorial
lleva a un potencial postsináptico menor en la motoneurona
sábado 29 de mayo de 2010
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SIMPLE SYSTEMS: INVERTEBRATE MODELS OF LEARNING
Nonassociative Learning in Aplysia (Cont’d)
Sensitization of the Gill-Withdrawal Reflex involves L29 axoaxonic synapse
jueves 18 de junio de 2009
Aprendizaje no
asociativo en Aplysia
Reflejo de
retirada del sifon
implica sinapsis
L29
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 31: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/31.jpg)
MODELOS DE APRENDIZAJE EN INVERTEBRADOS
Nonassociative Learning in Aplysia (Cont’d)
5-HT released by L29 in response to head shock leads to G-protein coupled activation of adenylyl cyclase in sensory axon terminal.
Cyclic AMP production activates protein kinase A.
Phosphate groups attach to a potassium channel, causing it to close
jueves 18 de junio de 2009
Aprendizaje no asociativo en Aplysia
La L29 libera serotonina que activa
la Adenilil ciclasa ligada a Proteina G
del terminal sensorial
La producción del AMPc activa la
PkA
Los grupos fosfato se ligan al canal
de potasio cerrándolo
sábado 29 de mayo de 2010
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MODELOS DE APRENDIZAJE EN INVERTEBRADOS
Nonassociative Learning in Aplysia (Cont’d)
Effect of decreased potassium conductance in sensory axon terminal
More calcium ions admitted into terminal and more transmitter release
jueves 18 de junio de 2009
Aprendizaje no asociativo en
Aplysia
El descenso del K implica la
entrada de mas iones de
Calcio, aumentando la
liberacion del
neurotransmisor
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 33: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/33.jpg)
Associative Learning in
Aplysia
Classical conditioning: CS initially produces no response but after pairing with US, causes withdrawal
MODELOS DE APRENDIZAJE EN INVERTEBRADOS
jueves 18 de junio de 2009
Aprendizaje no asociativo
en Aplysia
Consicionamiento
clasico: El EC
inicialmente no produce
respuesta, pero tras
acoplarlo con el END,
causa retirada
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 34: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/34.jpg)
The molecular basis for classical conditioning in
Aplysia
Pairing CS and US causes greater activation of adenylyl cyclase because CS admits Ca2+ into the presynaptic terminal
MODELOS DE APRENDIZAJE EN INVERTEBRADOS
jueves 18 de junio de 2009
Bases moleculares del
condicionamiento clásico en
Aplysia
Acoplando el EC y el END
aumenta la activacion de la
adenilil ciclasa por la entrada
de Calcio al terminal
presináptico
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 35: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/35.jpg)
Sensibilización a corto plazo
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 36: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/36.jpg)
Sensibilización a largo plazo
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 37: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/37.jpg)
Aprendizaje condicionado
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 38: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/38.jpg)
Aprendizaje condicionado
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 39: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/39.jpg)
MODELOS DE APRENDIZAJE EN VERTEBRADOS
Plasticidad sinaptica en Hipocampo
LTP yLTD clave para formr memorias
Bliss y Lomo
Estimulación a alta frecuencia de vía excitatoria
Preparacion en rodaja, estudio de LTP y LTD
sábado 29 de mayo de 2010
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anatomia hipocampo
MODELOS DE APRENDIZAJE EN VERTEBRADOS
Synaptic Plasticity in the Hippocampus (Cont’d)
Anatomy of the Hippocampus
MODELOS DE APRENDIZAJE EN VERTEBRADOS
jueves 18 de junio de 2009sábado 29 de mayo de 2010
![Page 41: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/41.jpg)
LTP
MODELOS DE APRENDIZAJE EN VERTEBRADOSSynaptic Plasticity in the Hippocampus (Cont’d)
Properties of LTP in CA1
MODELOS DE APRENDIZAJE EN VERTEBRADOS
jueves 18 de junio de 2009 sábado 29 de mayo de 2010
![Page 42: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/42.jpg)
MODELOS DE APRENDIZAJE EN VERTEBRADOS
Synaptic Plasticity in the Hippocampus (Cont’d)
Mechanisms of LTP in CA1
Glutamate receptors mediate excitatory synaptic transmission
NMDA receptors and AMPA receptors
MODELOS DE APRENDIZAJE EN VERTEBRADOS
jueves 18 de junio de 2009
Plasticidad sinaptica en
Hipocampo
Mecanismos de LTP en CA1
La trasmision excitatoria
mediada por receptores de
Glutamato AMPA y NMDA
sábado 29 de mayo de 2010
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Potenciación a largo plazo
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 44: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/44.jpg)
Potenciación a largo plazo
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 45: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/45.jpg)
Potenciación a largo plazo
Fase precoz
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 46: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/46.jpg)
Potenciación a
largo plazo
Fase tardía
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 47: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/47.jpg)
Potenciación a
largo plazo
Fase tardía
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 48: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/48.jpg)
Potenciación a largo plazo
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010
![Page 49: Mecanismos sinápticos del aprendizaje y la memoria](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081720/557d7574d8b42a30708b52d2/html5/thumbnails/49.jpg)
jueves 18 de junio de 2009
sábado 29 de mayo de 2010