Conceptos Básicos de Neurociencias - Aprendizaje, Memoria y Emociones

- Los científicos ahora saben que el lóbulo medio temporal (que incluye al hipocampo y las regiones parahipocampales, trabaja con otras regiones de la corteza cerebral (la zona más externa del cerebro) para conformar, consolidar y recordar memorias. Los cuatro grandes lóbulos de la corteza (frontal, parietal, temporal y occipital) procesan la información sensorial, mientras que las regiones asociativas integran estos datos sensoriales permitiéndonos entender nuestro medio y codificar memorias.

- La memoria declarativa es acerca de hechos, datos y eventos. Es explicita ya que podemos recordarla y describir la información de manera consciente. Puede ser semántica (conocimientos culturales, ideas y conceptos, involucra regiones corticales de la parte más posterior del hipocampo) o episódica (representaciones únicas de experiencias personales).
- Resulta interesante que el componente emocional incorporado a las memorias de eventos y experiencias es mediado por la amígdala (dos estructuras en forma de almendra). La amígdala modula las respuestas tipo pelea-huida ligadas a la supervivencia. La región parahipocampal tambíen apoya al hipocampo en codificar "el qué" de las memorias episódicas y no tanto el "donde" o el "cuándo".

Las memorias descritas anteriormente son de tipo memoria declarativa de largo plazo.

- La memoria de trabajo, es una memoria temporal de tipo declarativo que permite mantener datos para ser utilizados en el futuro inmediato. Es coordinada por la corteza pre-frontal (PFC), que también controla la atención, toma de decisiones y planeación a largo plazo. Algunas áreas de la PFC monitorean la infomración de la memoria a largo plazo y coordinan la de trabajo utilizando múltiples regiones cerebrales.
- La memoria espacial es otra faceta de la memoria declarativa, se ha visto que existen las denominadas "células de emplazamiento" en el hipocampo, las cuales se activan al transitar por lugares familiares. Los estudios han demostrado que el aprender a transitar en rutas complejas provoca cambios en el hipocampo.
- Las "Células en red" se encuentran localizadas en la corteza entorrinal (un área del hipocampo) representan coordenadas que le permiten al cerebro trazar rutas y determinar posición cuando no existen puntos de referencia en el entorno.
- La memoria no-declarativa o procedimental, es almacenada y recuperada sin esfuerzo consciente, usamos este tipo de memoria cuando desempeñamos habilidades motoras adquiridas como el habla o andar en bicicleta. Utiliza principalmente tres áreas del cerebro: los ganglios basales (el centro del hábito), la corteza prefrontal y el cerebelo (coordinación y control motriz).
- El codificar nuevas memorias a largo plazo involucra cambios persistentes en el número y forma de las sinapsis así como el número de neurotransmisores liberados y la cantidad de receptores en la membrana post-sináptica.

- Estudios en ratones genéticamente modificados han revelado que alteraciones en la expresión genética facilitan cambios de largo plazo en la estructura sináptica.
- Existen dos procesos fundamentales para la plasticidad sináptica: LTP (potenciación a largo plazo) y LTD (depresión a largo plazo, no confundir con el trastorno). Estos procesos hacen que la neurona sea menos o más eficiente en la transmisión de señales.
- Generalmente se considera que las memorias declarativas se codifican en el hipocampo para posteriormente ser transferidas a los lóbulos frontales para su almacenamiento y consolidación a largo plazo. Conforme pasa el tiempo, el hipocampo adquiere menor importancia en recuperar viejas memorias ya que esa tarea es asumida por la corteza frontal.
- En los 70s el antropólogo Paul Ekman identificó seis emociones básicas: enojo, miedo, sorpresa, disgusto, felicidad y tristeza. Las investigaciones han relacionado algunos circuitos neuronales con respuestas psicológicas que nos ayudan a sobrevivir, interactuar, establecer metas e iniciar acciones.
- Las estructuras cerebrales más cercanamente ligadas con las emociones son la amígdala, ínsula y la sustancia gris periacueductal.
- La amígdala integra emociones, comportamiento emocional y motivación. Interpreta el miedo y ayuda a distinguir amigos de enemigos, identifica recompensas sociales y cómo alcanzarlas. Un tipo común de aprendizaje que depende de la amígdala es el condicionamiento clásico, que asocia un estímulo con un castigo o recompensa.
- Mediante la ínsula experimentamos disgusto (una fuerte reacción negativa a un estímulo específico), también está implicada en sentir o anticipar el dolor. Se considera que la ínsula recibe amplios impulsos del sistema y genera sentimientos subjetivos acerca de los mismos, relaciona sentimientos, estados fisiológicos internos, emociones sociales y las respectivas acciones conscientes.
- La sustancia gris periacueductal ha sido relacionada con la percepción de dolor así como de las respuestas de estrés, entre las que se incluyen: acciones defensivas, comportamientos reproductivos, apego maternal y ansiedad. Los receptores para los compuestos reductores de estrés (como morfina y oxicodona) se encuentran congregados en esta región.
- Los actos humanos están impulsados por necesidades (comida, descanso, sexo, eludir el dolor y la obtención de recompensas) pero muchas veces las respuestas y acciones no son del todo lógicas. Poco se sabe todavía de cómo el cerebro transforma sentimientos en decisiones, de cómo se evalúan las recompensas con el riesgo y de cómo el estado emocional afecta este balance.
- La toma de decisiones basada principalmente en los sentimientos va cambiando con la edad, debido en parte a la neuroplasticidad de la corteza prefrontal.
- Las neuronas dopaminérgicas participan en múltiples funciones cerebrales (movimiento voluntario, ánimo, recompensas, adicción, estrés y memoria). Cuando algo es sumamente recompensante es muy probable que sea recordado, esto se debe a que la dopamina interviene en las sinapsis del circuito de las recompensas (hipocampo - amígdala - PFC) para crear una asociación emocional con la recompensa. De ahí que la vía mesolímbica es una ruta en donde predomina la dopamina, conectando el área ventral tegmental VTA con el núcleo accumbens, está involucrada en el procesamiento cognitivo de las recompensas y la motivación. Las neuronas que liberan dopamina son activadas en respuesta a señales que indican la existencia de una posible recompensa.
- Sorprendentemente, no es en sí la recompensa, sino la expectativa de la misma lo que más poderosamente influye en la reacción emocional. El aprendizaje por recompensa ocurre en respuesta a algo inesperado (cuando la recompensa real difiere de lo que se ha supuesto). Si la recompensa es menor, las señales dopaminérgicas disminuyen. En cambio, si es igual, no produce cambios. Resulta interesante que los receptores dopaminérgicos varían de persona a persona, lo que hace que las respuestas a recompensas y castigos varíen significativamente en los sujetos. Se ha visto que las personas ambiciosas tienen un mayor intercambio de dopamina en el cuerpo estriado y la corteza prefrontal (dos áreas fundamentales para la motivación y recompensa).
- Trastornos en el circuito de recompensas pueden dar lugar a problemas como agresividad inapropiada o docilidad excesiva. Se ha visto que un estímulo social violento puede activar el sistema de recompensa de tal forma que genere agresividad.