UNIVERSIDAD DE ALCALÁ

¿Cómo funciona nuestro cerebro? 2015

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¿Cómo funciona nuestro cerebro? 2015

Corteza de asociación A. Corteza de asociación

B. Características de la corteza de asociación

C. Áreas de la corteza de asociación

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

Corteza de Asociación Prefrontal

Corteza de Asociación Parietal

Planificación respuestas conductuales apropiadas

Corteza de Asociación Temporal

Atender a los estímulos externos e internos

Identificar la naturaleza de los estímulos

La corteza de asociación recibe información “aferencias” Sentidos Tronco encefálico Tálamo

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

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

Corteza asociación contralateral Áreas corticales correspondientes

Corteza Motora y Premotora

Áreas corticales no correspondientes

Corteza sensitiva primaria y secundaria

Corteza de asociación

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.

Lóbulo parietal Lóbulo temporal

DÉFICIT ATENCIÓN

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

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: 978-84-9788-837-9. Depósito Legal: B-10915-2007. 2.-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: 978-84-9835-362-4. Impreso España. Dep. Legal: M-18.351-2010. 4.-Neurocienci aplicada. Sus fundamentos. Daniel P. Cardinali. Panamericana 2007 ISBN: 978-950-06-0328-7.

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¿Cómo funciona nuestro cerebro? 2015

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 10.4.1 Memoria implícita a corto plazo 10.4.2 Memoria implícita a largo plazo 10.4.3 Memoria explícita

10.5. Juegos para mejorar la memoria 10.6. Alteraciones de la memoria

DEFINICIÓN Aprendizaje Memoria

Olvido

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 Es la pérdida de esa información. En situaciones patológicas se denomina AMNESIA.

Memoria

Inmediata

De trabajo

Largo plazo

(corto plazo)

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

Capacidad para mantener en la mente la información durante segundo o minutos. Y también puede modificarse

Capacidad retener la información de una forma más permanente y almacenarla durante días, semanas o incluso durante toda la vida

Memoria

No Declarativa (implícita)

Declarativa (explícita) Episódica

Episodios diarios

Semántica

Palabras y significados

Historia

Habilidades motoras

Asociación

Señales de impresión

Habilidades resolución rompecabezas

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.

Memoria Procesos cognitivos

Estructuras cerebrales Corteza de asociación

Codificación Proceso

Consolidación

Áreas

Hipocampo

Almacenamiento

Amígdala

Recuperación

Corteza entorrinal Corteza prefrontal Cerebelo

Lóbulo temporal

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

Memoria Estructuras cerebrales Corteza de asociación Áreas

Hipocampo

Amígdala Corteza entorrinal

Corteza prefrontal Cerebelo

Lóbulo temporal

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.

Paciente de 27 años Paciente militar que tuvo tratamiento quirúrgico para una lesión penetrante por la la epilepsia. nariz hasta la zona Extirpación amígdala, encefálica. uncus, hipocampo Operado para reparación Amnesia anterógrada pero alteración del tálamo y CI 112 como antes de la lóbulo temporal medial. prueba. Amnesia anterógrada muy grave.

Síndrome de Korsakoff Alcohólicos crónicos: Deficiencia de tiamina. Pérdida de tejido en las áreas de los cuerpos mamilares y en el tálamo medial

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

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

Las áreas cerebrales que procesan la memoria DECLARATIVA y la NO DECLARATIVA son diferentes

Declarativa (explícita)

No Declarativa (implícita)

Almacenamiento a largo plazo Áreas corticales Wernicke….

Almacenamiento a largo plazo Cerebelo, ganglios basales….

Almacenamiento a corto plazo Hipocampo y estructuras relacionadas

Almacenamiento a corto plazo Distribución difusa. No conocida

Memoria No Declarativa (implícita)

Declarativa (explícita)

Hechos

Sucesos

Lóbulo temporal medial/ Hipocampo/ diencéfalo

Sensibilidad

De procesamiento (capacidades y hábitos)

Neocorteza Asociación

Estriado

Asociativo Clásico y operativo

No Asociativo Habituación y sensibilización

Respuesta emocional

Musculatura esquelética

Núcleo amigdalino

Cerebelo Vías reflejas

Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo

Habituación Proceso

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

Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo

Proceso

Ivan Pavlov

Habituación: cuando se aprende las propiedades de un estímulo nuevo que resulta inocuo

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

Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo

Proceso

Habituación: PROCESO HOMOSIMPÁTICO Posee 20.000 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

Disminución Fuerza sináptica

Glutamato Serotonina

Disminuye vesículas a zona activa

Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo

https://www.youtube.com/watch?v=6zBAA49InjU

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.

Memoria NO DECLARATIVA (implícita) Almacenamiento a corto plazo Condicionamiento clásico Proceso

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

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

https://www.youtube.com/watch?v=-__iToPUDSA

https://www.youtube.com/watch?v=vy0qpjPobDI

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

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

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

Memoria DECLARATIVA (Hipocampo)

Memoria DECLARATIVA Circunvolución dentada

Corteza de asociación. Lóbulos temporal , frontal y parietal

Corteza Parahipocampal

Corteza entorrinal Corteza Perirrinal

Hipocampo CA3 Hipocampo CA1

Subículo

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)

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

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

Memoria DECLARATIVA

https://www.youtube.com/watch?v=n85CVqSkhVc https://www.youtube.com/watch?v=4_vY8nB4Cbg

Memoria DECLARATIVA

Circuito de Papez

Memoria DECLARATIVA

EL mundo sin memoria: https://www.youtube.com/watch?v=8IJ9qXsr0Hc

Los siete pecados de la memoria https://www.youtube.com/watch?v=reZ4YrgjuRo

Memoria No Declarativa (implícita)

Declarativa (explícita)

Hechos

Sucesos

Lóbulo temporal medial/ Hipocampo/ diencéfalo

Sensibilidad

De procesamiento (capacidades y hábitos)

Neocorteza Asociación

Estriado

Asociativo Clásico y operativo

No Asociativo Habituación y sensibilización

Respuesta emocional

Musculatura esquelética

Núcleo amigdalino

Cerebelo Vías reflejas

Mejorar la memoria

http://www.madridsalud.es/interactivos/memoria/memoria.php

Mejorar la memoria

Mejorar la memoria

Mejorar la memoria

Mejorar la memoria

Antena Demasiado Yogur Camarote Libro Enterrado Rinoceronte Amistad Semana Lavadora Gentileza Teléfono

Mejorar la memoria

Mejorar la memoria

2 8 5 3 1

12 21 75 32 89

312 289 735 392 189

3894 6586 7035 3896 8989

935894 963569 005698 890253 568743

Mejorar la memoria

https://www.youtube.com/watch?v=reZ4YrgjuRo

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.

https://www.youtube.com/watch?v=3ObL2MMh1-w

Enfermedad de Alzheimer

Imágenes sujetas a licencia Creative Commons

http://mexico.cnn.com/media/2013/06/03/hippocampus-hipocampo-brain-cerebro-3d-animation.jpg https://juandomingofarnos.files.wordpress.com/2014/08/desvan-de-la-memoria.jpg http://www.todoalzheimer.com/cms/cda/_common/inc/pageelements/preview.jsp?contentItemId=37600004

1,-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 2006. 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: 978-84-9788-837-9. Depósito Legal: B-10915-2007. 4.-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: 978-84-9835-362-4. Impreso España. Dep. Legal: M-18.351-2010.

6.-Neurocienci aplicada. Sus fundamentos. Daniel P. Cardinali. Panamericana 2007 ISBN: 978-950-06-0328-7.