IVAN EDUARDO GONZALEZ ANTEROFECHA DE ENTREGA27/07/2015No. LISTA6

LICENCIATURA EN PSICOLOGAMTRA. LILIANA C. BAUZA DE CASSO

TEMA: FISIOLOGIA DEL APRENDIZAJE

TTULO: INVESTIGACION SOBRE LA FISIOLOGIA DEL APRENDIZAJE

PLASTICIDAD SINPTICA: POTENCIACIN A LARGO PLAZO Y DEPRESIN A LARGO PLAZOEl aprendizaje ha de implicar plasticidad sinptica: cambios en la estructura o en la bioqumica de las sinapsis que alteran sus efectos sobre las neuronas postsinpticas. Se ha relacionado al glutamato con un tipo de memoria, representado por el fenmeno conocido como potenciacin a largo plazo, a nivel de la sinapsis. Todos estos factores han contribuido a estimular la investigacin sobre los aminocidos excitadores; pero fundamentalmente tendremos en cuenta al receptor: N-metil-D-aspartato (NMDA) dado al papel que cumple en la transmisin glutamatrgica.INDUCCIN DE LA POTENCIACIN A LARGO PLAZO (PLP)La estimulacin elctrica de circuitos de la formacin hipocmpica (es una regin especializada de la corteza lmbica, localizada en el lbulo temporal) puede desembocar en cambios sinpticos a largo plazo que parece figurar entre los responsables del aprendizaje. Es decir, la potenciacin a largo plazo (PLP) implica el aumento a largo plazo de la excitabilidad de una neurona ante una determinada aferencia sinptica debido a la repetitiva actividad de alta frecuencia de dicha aferencia.Un circuito de neuronas se extiende desde la corteza entorrinal a travs de la formacin hipocmpica, sus axones penetran a travs de la va perforante y forman sinapsis con las clulas granulosas de la circunvolucin dentada. La estimulacin de alta frecuencia de los axones de este circuito fortalece las sinapsis: induce un aumento del tamao de los PEP de las espinas dendrticas de las neuronas postsinpticas y luego se registra la poblacin de PEP resultante en la circunvolucin dentada. La prueba de que ha ocurrido potenciacin a largo plazo se obtiene administrando peridicamente descargas sueltas a la va perforante y registrando las respuestas de la circunvolucin dentada. Si la respuesta es mayor que antes de la administracin de estimulacin de alta frecuencia, se ha producido PLP.Tambin se puede dar potenciacin a largo plazo asociativa: la potenciacin a largo plazo en secciones hipocmpicas puede seguir el principio de Hebb; es decir, cuando las sinapsis dbiles y las fuertes de una misma neurona se estimulan aproximadamente al mismo tiempo, la sinapsis dbil se fortalece. Lo nico que se necesita para que ocurra la PLP es que la membrana postsinptica est despolariza al mismo tiempo que las sinapsis estn activas.PAPEL DE LOS RECEPTORES NMDALa PLP requiere dos sucesos: Activacin de las sinapsis. Despolarizacin de la neurona postsinptica.El receptor NMDA se encuentra en la formacin hipocmpica, ms concretamente en el campo CA1. Controla un canal inico de calcio. Este canal habitualmente est bloqueado por Magnesio, el cual impide que los iones de calcio penetren en la clula incluso cuando el receptor es estimulado por el Glutamato. Pero si la membrana postsinptica est despolarizada, el magnesio es expulsado del canal inico y ste deja paso libre a los iones de calcio. As estos ltimos penetran en la clula a travs de canales controlados por NMDA solo cuando el glutamato est presente y la membrana postsinptica est despolarizada.Muchas clulas se sirven de los iones de calcio como segundos mensajeros. La entrada de iones de calcio a travs de canales inicos controlados por receptores NMDA es una etapa esencial de la PLP. El AP5 sustancia que bloquea los receptores NMDA, impide que los iones de calcio penetren en las espinas dendrticas y por lo tanto que se establezca la PLP. Estos resultados indican que la activacin de los receptores NMDA es necesaria como primera etapa del proceso que establece la PLP: la entrada de iones de calcio en las espinas dendrticas.Aunque en general solo los axones pueden producir potenciales de accin, en realidad tambin puede darse en las dendritas de algunos tipos de neuronas piramidales, entre ellas las del campo CA1 de la formacin hipocmpica. A estos potenciales se les denomina umbral de excitacin y es bastante elevado. Siempre que una neurona piramidal descarga potenciales de accin, todas sus espinas dendrticas se despolarizan durante un corto tiempo.Cuando se dan al mismo tiempo la activacin sinptica y una espiga dendrtica, se fortalece la sinapsis activa.Si se activan por s mismas las sinapsis dbiles no sucede nada, puesto que la membrana de la espina dendrtica no se despolariza lo suficiente.Si la actividad de las sinapsis fuertes localizadas en alguna otra parte de la neurona postsinptica ha provocado que sta descargue, entonces una espiga dendrtica despolarizar a la membrana postsinptica lo suficiente como para que se expulsen los iones de magnesio de los canales de calcio de los receptores NMDA de las espinas dendrticas.Si algunas sinapsis dbiles se activan entonces, el calcio penetrar en las espinas dendrticas y har que las sinapsis se refuercen.MECANISMOS DE PLASTICIDAD SINPTICALas espinas dendrticas de las clulas piramidales CA1 contienen dos tipos de receptores de glutamato:- receptores NMDA (controlan un canal de CALCIO)-receptores AMPA (controlan un canal de SODIO)El refuerzo de una sinapsis individual se consigue mediante la insercin de receptores AMPA en la membrana postsinptica de una espina dendrtica. Estos receptores controlan el canal de sodio por lo tanto, cuando stos son activados por el Glutamato producirn PEP en dicha membrana. As que cuantos ms receptores de AMPA haya la sinapsis se har ms fuerte.La entrada de iones de calcio hace que se desplacen los receptores de AMPA en la membrana postsinptica, este proceso es llevado a cabo por unas enzimas entre ellas la CaM-KII (es una enzima controlada por calcio que est inactiva hasta que un in de calcio se une a ella y la activa). Esta enzima desempea una funcin esencial en la PLP.Otros dos cambios que acompaan a la PLP son la alteracin de la estructura sinptica (cambios de la forma y tamao de las espinas dendrticas, por ejemplo, aumento de tamao de las espinas delgas, convirtindose en otras ms gruesas) y la produccin de nuevas sinapsis. Puede implicar tambin cambios presinpticos en las sinapsis existentes, tales como un aumento de la cantidad de glutamato que liberan los botones terminales, mediante la activacin de la ON-sintasa, una enzima que se encarga de la produccin de xido ntrico. Este gas soluble puede difundirse a los terminales cercanos, donde facilita la liberacin de glutamato.La PLP requiere la sntesis de protenas.ESTIMULACIN + DROGA (antes, durante o inmediatamente despus)= la PLP slo dura pocas horas.ESTIMULACIN + 1 HORA DE REPOSO+ DROGA= la PLP persiste.Al parecer, la sntesis de protenas necesaria para que se establezca la fase ms tarda de la PLP de larga duracin se efecta en el plazo de una hora de estimulacin.Existen tres tipos de PLP:PLP1: implica cambios casi inmediatos en la fuerza sinptica. Dura una o dos horas.PLP2: implica sntesis de protenas local.PLP3: es el tipo de PLP ms duradero. Requiere la presencia de Dopamina la cual estimula los receptoresD1 existentes en las dendritas. La Dopamina es importante en el establecimiento de recuerdos a largo plazo.DEPRESIN A LARGO PLAZOLa estimulacin de baja frecuencia de las aferencias sinpticas a una clula puede disminuir en lugar de aumentar la fuerza de sus sinapsis. A este fenmeno se le denomina Depresin a largo plazo. Tambin tiene una funcin en el aprendizaje. Segn parece, los circuitos neurales que contienen recuerdos se establecen fortaleciendo ciertas sinapsis y debilitando otras.Depresin asociativa a largo plazo: se produce cundo las aferencias sinpticas se activan al mismo tiempo que la membrana postsinptica est, o bien dbilmente despolarizada, o bien hiperpolarizada.