Potenciació a Llarg Termini, Memòria i Aprenentatge: Bases Neurals

Potenciació a Llarg Termini (PLT) i la seva relació amb l'aprenentatge i la memòria

La Potenciació a Llarg Termini (PLT) és el procés que permet enfortir les connexions sinàptiques i provoca canvis que es mantenen a llarg termini. És un mecanisme de plasticitat sinàptica que es produeix en el Sistema Nerviós (SN), que es pot induir ràpidament i que provoca canvis que poden ser molt perdurables al llarg del temps.

Hi ha diferents dades que indiquen que la PLT és molt important per als processos d’aprenentatge i memòria:

• El bloqueig dels receptors NMDA pot afectar negativament els processos d’aprenentatge.

Com funciona el procés de Potenciació a Llarg Termini (PLT)

La Potenciació a Llarg Termini (PLT) és el procés que permet enfortir les connexions sinàptiques i provoca canvis que es mantenen a llarg termini.

Fase d'inducció de la PLT

Primer es dóna la fase d’inducció, en la qual el glutamat s’uneix als receptors NMDA, i si la neurona postsinàptica està despolaritzada, el calci entrarà a l’interior cel·lular.

El calci activa les proteïnquinases, que produiran diversos efectes:

• D’una banda, hi ha una proteïnquinasa que s’anomena Calci-Calmodulina Quinasa (CAM-KII), que activa la proteïna CREB, i aquesta estimula la producció dels missatgers retrògrads.
• Els missatgers retrògrads són substàncies alliberades per la neurona postsinàptica que actuen a la neurona presinàptica i provocaran que aquesta alliberi més neurotransmissors.
• A més, les proteïnquinases també indueixen la polimerització de la proteïna actina, que origina canvis en el citoesquelet de la neurona en pocs minuts, de manera que augmenta la superfície de connexió amb la neurona presinàptica.
• Per últim, la proteïna CAM-KII bloqueja l’enzim Pin 1, que es trobava bloquejant la transcripció de la proteïna PKM-zeta. Així doncs, aquesta es pot transcriure i produeix la proteïna NSF, que permetrà que els nous receptors que s’estan sintetitzant es puguin col·locar en el lloc que els correspon.

Bases neurals de la memòria de treball

La memòria de treball és una memòria activa i té una capacitat limitada.

Hi ha diferents àrees de l’escorça que intervenen en la memòria de treball, i entre elles existeix segregació funcional, ja que cada àrea presenta la seva funció concreta, però també integració funcional, ja que hi ha una activitat molt generalitzada de tot el cervell.

Àrees cerebrals implicades en la memòria de treball

Les àrees cerebrals en concret són les següents:

• Àrea de Broca i Àrea de Wernicke: Responsables de la informació verbal i acústica.
• Lòbul Occipital: Responsable de la informació visual i espacial.
• Lòbul Parietal: Responsable del processament multisensorial de la informació.
• Escorça Cingulada Anterior: Responsable de controlar l’atenció.
• Còrtex Prefrontal (especialment Dorsolateral): Responsable de coordinar la regulació del flux d’informació de la resta de components.

Per últim, un dels aspectes crítics de la memòria de treball és la capacitat de mantenir informació durant un cert període de temps per poder realitzar una tasca determinada, i el responsable d’aquest factor és

Tipus d'aprenentatge inferits en rates

A partir de la resposta de la rata observada en cada cas, podem inferir el tipus d’aprenentatge realitzat per l’animal:

• En el primer cas, s’ha produït condicionament instrumental, ja que la rata ha associat un braç amb un determinat reforçador. Aleshores, tot i que girem el laberint, la rata sempre anirà al mateix braç.
• En el segon cas, es dóna un aprenentatge espacial en el qual s’ha format un mapa cognitiu, ja que la rata identifica el braç amb reforçador a partir d’estímuls contextuals. Per això, quan es gira el laberint, la rata segueix anant on es troba el reforçador.
• Per últim, en el tercer cas hi ha un aprenentatge motor, ja que la rata ha après a girar sempre cap a l’esquerra. Per tant, si es gira el laberint, la rata seguirà girant cap a l’esquerra.