UNIVERSIDAD DE ALCALÁ

Transcripción

1 UNIVERSIDAD DE ALCALÁ Cómo funciona nuestro cerebro? 2015

3 Corteza de asociación A. Corteza de asociación B. Características de la corteza de asociación C. Áreas de la corteza de asociación

4

5 Corteza de asociación Cognición Procesos por los que conocemos el mundo. Capacidad de prestar atención a estímulos externos e internos, identificar esos estímulos y planificar una respuesta

6 Corteza de Asociación Prefrontal Corteza de Asociación Parietal Planificación respuestas conductuales apropiadas Atender a los estímulos externos e internos Corteza de Asociación Temporal Identificar la naturaleza de los estímulos

7 La corteza de asociación recibe información aferencias Sentidos Tronco encefálico Tálamo

8 La corteza de asociación envía eferencias a: Hipocampo Ganglios basales Cerebelos Tálamos Otras cortezas de asociación

9 Corteza de asociación Neocorteza Corteza cerebral de 6 capas celulares. Con distintos tipos celulares en cada uno de ellas. Divididos en distintos tipos de estructuras: ÁREAS CITOARQUITECTÓNICA Todas las áreas de la corteza presenta características similares: 1.- Todas y cada una de las capas presenta una fuente primaria de información o aferencia y también posee una estructura primaria de eferencias. 2.- Cada capa tiene conexiones en vertical y en horizontal conexiones columnares 3.- Todas las células que se dedican a funciones similares están localizadas en áreas cercanas 4.- Dentro de una capa existen células que realizan conexiones entre grupos de células con funciones similares

10 Corteza asociación contralateral Áreas corticales correspondientes Áreas corticales no correspondientes Corteza Motora y Premotora Corteza de asociación Corteza sensitiva primaria y secundaria Tálamo VAVL//MD-LP Caudado Putamen Cerebelo Tronco encefálico 1.-La información que entra a la corteza de asociación a través del tálamo ya han sido procesada en las áreas sensitivo-motoras primarias de la corteza cerebral y que es retroalimentada hacia áreas de asociación 2.-La corteza de asociación recibe información proveniente de otras áreas corticales: CONEXIONES CORTICOCORTICALES (de áreas sensitivas primarias y secundarias) También pueden provenir del otro hemisferio. 3.-Puede recibir aferencias difusas de otras áreas subcorticales. Destacando núcleos dopaminérgicos, serotoninérgicos y noradrenérgicos.

11 Lóbulo parietal DÉFICIT ATENCIÓN Lóbulo temporal DÉFICIT DE RECONOCIMIENTO Lesiones se ha relacionado con dificultad reconocer, identificar y denominar diferentes categorías de objeto Reconocen estímulos pero son incapaces de qué se trata Lóbulo frontal DÉFICIT PLANIFICACIÓN Integra sentidos motoras, sensitivos y de asociación y ejecuta un comportamiento

12 Imágenes sujetas a licencia Creative Commons 1.-Fundamentos de neurociencia: Carles Soriano Mas, Gemma Guillazo Blanch, Diego Antonio Redolar Ripoll, Meritxel Torras García, Anna Vale Martínez. ISBN: Depósito Legal: B Bases de la fisiología: Beatriz Gal Iglesias, Meritxell López Gallardo, Ana Isabel Martín Velasco y Julio Prieto Montalvo. 2ºEdición. Tébar. 3.-Neurociencias 3ºEdición. Purves, Augustine, Fritzpatrick, Hall, LaMantia, McNamara and Williams. Editorial Médica panamericana ISBN: Impreso España. Dep. Legal: M Neurocienci aplicada. Sus fundamentos. Daniel P. Cardinali. Panamericana 2007 ISBN:

14 Tema 10 Cerebro y Memoria 10.1 Qué es la memoria y el aprendizaje? 10.2 Clasificación de la memoria 10.3 Componentes de la memoria 10.4 Procesos de memoria Memoria implícita a corto plazo Memoria implícita a largo plazo Memoria explícita Juegos para mejorar la memoria Alteraciones de la memoria

15 DEFINICIÓN Aprendizaje Memoria El aprendizaje es el proceso por el cual el Sistema Nervioso adquiere nueva información que se observa como cambios en el comportamiento. Es el procedo por el cual el conocimiento es codificado, almacenado y posteriormente recuperado Olvido Es la pérdida de esa información. En situaciones patológicas se denomina AMNESIA.

16 Memoria Inmediata Capacidad para mantener en la mente experiencias durante fracciones de segundo. La información es muy variada procedente de todos los sentidos. Propio registro de memoria De trabajo (corto plazo) Capacidad para mantener en la mente la información durante segundo o minutos. Y también puede modificarse Largo plazo Capacidad retener la información de una forma más permanente y almacenarla durante días, semanas o incluso durante toda la vida

17 Memoria Declarativa (explícita) No Declarativa (implícita) Episódica Semántica Episodios diarios Palabras y significados Historia Habilidades motoras Asociación Señales de impresión Habilidades resolución rompecabezas

18 Memoria Inmediata De trabajo Largo plazo Se ha considerado y consensuado el sustrato físico de la memoria a largo plazo en la maquinaria neuronal depende de los cambios a largo plazo en la eficacia de las transmisiones de las conexiones sinápticas relevantes o de la proliferación y el reordenamiento real de las conexiones sinápticas o ambas.

19 Memoria Procesos cognitivos Estructuras cerebrales Codificación Corteza de asociación Proceso Consolidación Almacenamiento Recuperación Áreas Hipocampo Amígdala Corteza entorrinal Corteza prefrontal Cerebelo Lóbulo temporal

20 Memoria Procesos cognitivos Proceso Codificación: Proceso donde la información se prepara para ser guardada. Es imprescindible la atención, la concentración y la motivación del sujeto. La información puede codificarse de múltiples formas (imágenes, sonidos, experiencias). Consolidación: Tras ser codificada en la etapa anterior ahora ha de ser procesada para su almacenamiento en la memoria a largo plazo. Almacenamiento: Mecanismos moleculares y celulares por lo que la información pasa de ser de corto plazo a largo plazo. Recuperación: Son los procesos que nos permiten localizar la información. Si las etapas anteriores han sido eficaces y adecuadas, será más fácil recuperar la información

21 Memoria Estructuras cerebrales Corteza de asociación Áreas Hipocampo Amígdala Corteza entorrinal Corteza prefrontal Cerebelo Lóbulo temporal

22 Memoria Para identificar estar áreas cerebrales relacionadas con la memoria se utilizaron por un lado modelos animales, y personas con alteraciones en la memoria. Paciente H.M. Pacientes con AMNESIA: Pacientes con AMNESIA ANTERÓGRADA: incapaz de establecer nuevos recuerdos. Pacientes con AMNESIA RETRÓGRADA: dificultad de recordar información antes de la neuropatía Paciente N.A. Síndrome de Korsakoff Paciente de 27 años tratamiento quirúrgico para la epilepsia. Extirpación amígdala, uncus, hipocampo Amnesia anterógrada CI 112 como antes de la prueba. Paciente militar que tuvo una lesión penetrante por la nariz hasta la zona encefálica. Operado para reparación pero alteración del tálamo y lóbulo temporal medial. Amnesia anterógrada muy grave. Alcohólicos crónicos: Deficiencia de tiamina. Pérdida de tejido en las áreas de los cuerpos mamilares y en el tálamo medial

23 Memoria Para identificar estar áreas cerebrales relacionadas con la memoria se utilizaron por un lado modelos animales, y personas con alteraciones en la memoria. Modelos animales en rata con diferentes alteraciones en el hipocampo

24 Memoria Para identificar estar áreas cerebrales relacionadas con la memoria se utilizaron por un lado modelos animales, y personas con alteraciones en la memoria. Enfermedad de Huntington: Se producen daños graves y visibles en el cuerpo estriado (en el núcleo lenticular y el núcleo caudado) del cerebro, es decir, atrofia del cerebro en las zonas parietales, frontal y en el tálamo y el putamen principalmente. Enfermedad de Parkinson: Es un trastorno neurodegenerativo crónico que conduce con el tiempo a una incapacidad progresiva, producido a consecuencia de la destrucción, por causas que todavía se desconocen, de las neuronas pigmentadas de la sustancia nigra

25 Las áreas cerebrales que procesan la memoria DECLARATIVA y la NO DECLARATIVA son diferentes Declarativa (explícita) Almacenamiento a largo plazo Áreas corticales Wernicke. No Declarativa (implícita) Almacenamiento a largo plazo Cerebelo, ganglios basales. Almacenamiento a corto plazo Hipocampo y estructuras relacionadas Almacenamiento a corto plazo Distribución difusa. No conocida

26 Memoria Declarativa (explícita) No Declarativa (implícita) Hechos Sucesos Sensibilidad De procesamiento (capacidades y hábitos) Asociativo Clásico y operativo No Asociativo Habituación y sensibilización Lóbulo temporal medial/ Hipocampo/ diencéfalo Neocorteza Asociación Estriado Respuesta emocional Núcleo amigdalino Musculatura esquelética Cerebelo Vías reflejas

27 Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo Proceso Habituación Sensibilización Condicionamiento clásico Invertebrados Reflejos de vertebrados Se ha concluido que las formas más simples de aprendizaje implícito se basa en la variación de la eficacia de las conexiones sinápticas que constituye las vías mediadoras del comportamiento

28 Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo Proceso Habituación: cuando se aprende las propiedades de un estímulo nuevo que resulta inocuo Ivan Pavlov Sherrintong Richard Thomson y Aden Spencer A través de registros en neuronas motoras de la médula espinal del gato, la habituación disminuye la fuerza de conexión sináptica entre las interneuronas excitatoria y la neurona motora. Pero no hay modificación entre neuronas sensitivas e interneuronas

29 Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo Proceso Habituación: PROCESO HOMOSIMPÁTICO Posee neuronas centrales. Al tocar su sifón o branquias, retracción. De manera reiterada: Habituación. Estímulos mantenidos provocan en las interneuronas potenciales menos excitatorios Cómo? Disminución nº de vesículas Glutamato Serotonina Disminución Fuerza sináptica Disminuye vesículas a zona activa

30 Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo

31 Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo Proceso Sensibilización: Cuando un animal recibe un estímulo nocivo produce una reacción muy energética que implica aprender esa reacción. Cuando llegue otro estímulo inocuo reaccionan igual. PROCESO HETEROSIMPÁTICO Hay 3 tipos de interneuronas. Las más estudiadas las que liberan Serotonina (5-TH). Se activa la vía de la AC para potenciar la eliminación de neurotransmisores.

32 Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo Proceso Condicionamiento clásico El organismo aprende a asociar un estímulo a otro. Un estímulo condicionado y otro no condicionado Chorro en branquia ===== Condicionado Descarga en la cola=====no condicionado 0,5s Neuronas que activan el estímulo condicionado se activan justo después del estímulo condicionado. Con lo que se modifican los potenciales de activación de las neuronas motoras. Cambios en los niveles de Calcio//Calmodulina// AC//Aumento neurotransmisores

33 Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo Condicionamiento clásico/operante Proceso itopudsa

34 Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a largo plazo Sensibilización: Proceso La sensibilización a corto y largo plazo requieren cambios en las fuerzas de conexión entre las neuronas sensitivas, interneuronas y motoras La sensibilización a corto y largo plazo requieren aumento de la trasmisión de neurotransmisores La sensibilización a corto y largo plazo requieren Vía AMPc/PKA PARA QUE LA MEMORIA A CORTO PLAZO PASE A LARGO PLAZO ES NECESARIO UN PROCESO DE CONSOLIDACIÓN

35 Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a largo plazo Proceso Expresión génica Nueva síntesis de proteínas Crecimiento de las conexiones sinápticas Vía AC Receptor Gαs AC MAPK PKA AMPc CREB P-CREB Transcripción gen

36 Memoria DECLARATIVA (explícita) Uno de los órganos más importantes para la memoria explícita es el HIPOCAMPO

37 Memoria DECLARATIVA (Hipocampo)

38 Memoria DECLARATIVA Corteza de asociación. Lóbulos temporal, frontal y parietal Corteza Parahipocampal Corteza Perirrinal Corteza entorrinal Circunvolución dentada Hipocampo CA3 Hipocampo CA1 Subículo

39 Memoria DECLARATIVA (Hipocampo) Vía perforante (desde corteza entorrinal al GD) Vía fibras musgosas: (desde células granulosas a CA3) Vía colateral de Shaffer (desde CA3 a CA1)

40 Memoria DECLARATIVA 1973 Timothy Bliss Cualquier activación de alta frecuencia aumentaba la amplitud de los potenciales de acción postsinápticos de las células del hipocampo POTENCIAL DE LARGO PLAZO Duran varios días transmisión sináptica

41 Memoria DECLARATIVA POTENCIAL DE LARGO PLAZO LTP: Depende del estado de la neurona postsináptica LTP: Muestra especificidad de aferencias: solo se producen cuando neuronas activas LTP: propiedad de asociatividad. Una vía de estimulación débil no ha a producir LTP, pero si de manera paralela actúa otra vía fuerte. Ambas vías se refuerzan Glutamato Na + Mg 2+ NMDA

42 Memoria DECLARATIVA

43 Memoria DECLARATIVA

44 Circuito de Papez

45 Memoria DECLARATIVA EL mundo sin memoria: Los siete pecados de la memoria

46 Memoria Declarativa (explícita) No Declarativa (implícita) Hechos Sucesos Sensibilidad De procesamiento (capacidades y hábitos) Asociativo Clásico y operativo No Asociativo Habituación y sensibilización Lóbulo temporal medial/ Hipocampo/ diencéfalo Neocorteza Asociación Estriado Respuesta emocional Núcleo amigdalino Musculatura esquelética Cerebelo Vías reflejas

47 Mejorar la memoria

51 Mejorar la memoria Antena Demasiado Yogur Camarote Libro Enterrado Rinoceronte Amistad Semana Lavadora Gentileza Teléfono

55 Enfermedad de Alzheimer La enfermedad de Alzheimer (EA) fue descrita por primera vez en 1907 por Alois Alzheimer en una paciente de 51 años, que presentaba un cuadro de demencia, alteraciones de la memoria y apraxia. Se observando la existencia de placas neuríticas seniles (PNS), ovillos neurofibrilares (ONF) y pérdida neuronal.

56 Enfermedad de Alzheimer

57 Imágenes sujetas a licencia Creative Commons ,-Efecto de la minociclina y de la sulfadiazina sobre las alteraciones del sistema somatostatinérgico cerebral de la rata inducidas por el péptido β-amieloide. Emma Burgos Ramos: Tesis Doctoral. Universidad de Alcalá Grupo de Neurobioquímica 2,-Evaluación de los sistemas somatostatinérgico e inmunológico y marcadores de estrés oxidativo en la encefalomielitis autoinmune experimental crónica recidivante y efecto de una sal de fosfato de etanolamina. Aránzazu Perianes Cachero Universidad de Alcalá 2014, Grupo de Neurobioquímica. 3.-Fundamentos de neurociencia: Carles Soriano Mas, Gemma Guillazo Blanch, Diego Antonio Redolar Ripoll, Meritxel Torras García, Anna Vale Martínez. ISBN: Depósito Legal: B Bases de la fisiología: Beatriz Gal Iglesias, Meritxell López Gallardo, Ana Isabel Martín Velasco y Julio Prieto Montalvo. 2ºEdición. Tébar. 5.-Neurociencias 3ºEdición. Purves, Augustine, Fritzpatrick, Hall, LaMantia, McNamara and Williams. Editorial Médica panamericana ISBN: Impreso España. Dep. Legal: M Neurocienci aplicada. Sus fundamentos. Daniel P. Cardinali. Panamericana 2007 ISBN: