Neurociencia Cognitiva: Explorando la Memoria, el Aprendizaje y las Áreas Cerebrales

Mecanismos Neuronales del Aprendizaje y la Memoria

Este documento explora los cambios sinápticos basales que fundamentan el almacenamiento de la memoria y los procesos de aprendizaje, así como las funciones de diversas áreas de la corteza cerebral.

Plasticidad Sináptica y Almacenamiento de la Memoria

El aprendizaje implica una serie de modificaciones a nivel sináptico que alteran la respuesta postsináptica. Estos cambios incluyen:

• Aumento en el número de moléculas transmisoras liberadas por los impulsos nerviosos. Esta modificación en la liberación del neurotransmisor puede ser causada por alteraciones químicas en los botones terminales o por influencias presinápticas.
• Modificación de la sensibilidad de las terminaciones postsinápticas, generalmente por un incremento en el número de receptores. Esto significa que la misma cantidad de transmisor liberado tendrá un efecto amplificado.
• El entrenamiento puede producir un incremento o una disminución en el área de contacto sináptico. Además, se observa un aumento en el número de terminales de las vías neuronales más utilizadas, lo que sugiere que la vía más activa puede tomar posesión de las terminaciones de un competidor menos activo.

Potenciación a Largo Plazo (LTP): Un Mecanismo Clave

La Potenciación a Largo Plazo (LTP) es un mecanismo fundamental para el aprendizaje y la memoria. Se ha estudiado extensamente en el hipocampo, sirviendo como un ejemplo paradigmático para el aprendizaje asociativo y no asociativo.

• Definición: La LTP se caracteriza por un aumento sostenido de la respuesta postsináptica a un estímulo, que ocurre como consecuencia de la aplicación previa de una cadena de estímulos de alta frecuencia en la presinapsis.
• Duración: Sus efectos pueden perdurar por horas, días o incluso semanas.
• Inducción de la LTP: Depende crucialmente de la despolarización postsináptica, lo que provoca un influjo de iones de calcio (Ca++) y la activación de otros mensajeros intracelulares.
• Eficacia Sináptica: La eficacia sináptica en la LTP requiere un incremento en la liberación del neurotransmisor, lo cual es esencial para la consolidación de la memoria a corto y largo plazo.

Exploración de las Áreas de la Corteza Cerebral

La corteza cerebral, la capa más externa y compleja del cerebro, es el centro de las funciones cognitivas superiores. A continuación, se detallan algunas de sus áreas principales y sus funciones.

Corteza Frontal

• Corteza Prefrontal (Áreas de Brodmann 9-12): Es una región extensa y de gran complejidad, involucrada en la generación de ideas abstractas, el juicio, el sentimiento y la personalidad. Las lesiones en esta área pueden resultar en la pérdida de iniciativa, alteraciones del juicio y cambios emocionales significativos.
• Corteza Frontal Premotora o Área Motriz Suplementaria (Áreas de Brodmann 6 y 8): Esta área es crucial para el almacenamiento de programas de comportamiento motor basados en conocimientos previos. Armoniza los movimientos voluntarios, permitiendo la ejecución de actividades complejas como bailar, hacer ejercicio o conducir.
• Área Motora Primaria (Área de Brodmann 4): Desde aquí se originan la información y los impulsos que controlan la musculatura voluntaria. Una lesión en esta área puede provocar la incapacidad de generar movimientos en el lado contralateral del cuerpo. Es importante destacar que el tamaño de la representación cortical de un movimiento es proporcional a la complejidad y fineza de dicho movimiento.

Corteza Parietal

• Corteza Parietal o Sensorial, Área Sensitiva Primaria (Áreas de Brodmann 1, 2, 3): Es la última estación en la cadena receptora de información sensorial. El estímulo llega a la médula espinal, viaja por la sustancia blanca, es enviado al tálamo del lado contrario al estímulo, donde ocurre una sinapsis, y finalmente es transmitido al área sensitiva primaria.
• Área de Asociación Sensitiva (Áreas de Brodmann 5 y 7): Esta área recibe e integra diversas modalidades sensitivas, comparándolas con experiencias previas. Permite el reconocimiento táctil y la interpretación de la información cutánea.
• Área de Asociación Sensorial (Áreas de Brodmann 39-40): Ubicada en el giro angular, integra e interrelaciona información sensitiva, auditiva y visual, siendo fundamental para la función de reconocimiento.

Corteza Occipital

• Corteza Occipital o Visual Primaria (Área de Brodmann 17): Localizada alrededor de la cisura calcarina. La información visual de los ojos se distribuye y llega a ambos hemisferios. Es responsable de la sensación visual, el reconocimiento de formas, colores y movimientos. Un daño en esta área puede afectar la visión en ambos ojos.
• Corteza de Asociación Visual (Áreas de Brodmann 18 y 19): Estas áreas integran la información visual, permitiendo una comprensión más compleja de lo que se ve.

Corteza Temporal

• Lóbulo Temporal Auditivo (Áreas de Brodmann 40, 41): Contiene las áreas primarias y de asociación auditiva.

Áreas Especializadas y Funciones del Lenguaje

Áreas de Movimiento Ocular y Lenguaje

• Áreas 6, 8, 9: La estimulación de estas zonas provoca movimientos conjugados de los ojos hacia el lado contralateral.
• Áreas 44, 45 (Hemisferio Izquierdo): Estas áreas, conocidas como Área de Broca, son cruciales para los movimientos de la cara, laringe, faringe y la respiración, todos ellos esenciales para la emisión del lenguaje. Transforman el pensamiento en palabra hablada.

Trastornos del Lenguaje (Afasias)

• Afasia de Broca: Se caracteriza por la incapacidad de expresión y habla fluida, debido a un daño en el área de Broca. Afecta la producción de movimientos aprendidos asociados al habla.
• Área de Wernicke: Ubicada principalmente en el lóbulo temporal (Área de Brodmann 22), es donde se da la interpretación a lo escuchado y se transforman las palabras en pensamiento. Es fundamental para la interpretación del lenguaje oral y escrito.
• Afasia de Wernicke: Se manifiesta como la capacidad de emitir sonidos y hablar, pero sin comprender lo que se dice o lo que se escucha, resultando en un lenguaje incoherente.
• Fascículo Arqueado: Este haz de fibras de sustancia blanca conecta el área de Broca con el área de Wernicke, facilitando la integración entre la comprensión auditiva y la producción del lenguaje.

Anatomía de la Columna Vertebral (Nota Adicional)

Aunque no directamente relacionado con las funciones cerebrales descritas, el documento menciona la siguiente estructura vertebral:

• Vértebras Cervicales: 7
• Vértebras Torácicas: 12
• Vértebras Lumbares: 5
• Vértebras Sacras: 5
• Vértebras Coccígeas: 4