Video: Aprendizaje y memoria

Uno… nervio olfatorio; dos… nervio óptico; tres… ¿nervio troclear? No, el tres es el… ¿oculomotor?… ahhh, nunca aprenderé los pares craneales. Uff, ¿te suena familiar?

¿No sería genial si pudiéramos leer algo solo una vez y recordarlo para siempre? Lo malo, o lo bueno, es que nuestro cerebro no funciona así. Descubramos por qué mientras hablamos de… espera, ¿de qué hablábamos? Ah, sí, jaja– sobre el aprendizaje y memoria.

Nuestras memorias son una parte fundamental de quienes somos. Nos ayudan a comprender el mundo y, por lo tanto, definen la forma en que nos comportamos. Las memorias se crean a medida que experimentamos el mundo que nos rodea e interactuamos con él. Podemos entonces entender el aprendizaje como la adquisición de nueva información, habilidades o comportamientos, y la memoria como el almacenamiento y la recuperación de ese conocimiento.

El aprendizaje y la memoria también son interdependientes: el aprendizaje depende de la memoria para retener la información adquirida y la memoria depende del aprendizaje para tener contenido que almacenar.

La memoria se puede clasificar en memoria a corto y largo plazo, dependiendo de cuánto tiempo se almacene la información. Nuestra memoria a corto plazo puede retener de manera temporal solo unas cuantas piezas de información durante segundos o minutos. Puede que esto no parezca muy útil o importante, pero la memoria a corto plazo es fundamental para la vida diaria.

Sería imposible mantener una conversación si no pudiéramos recordar lo que la otra persona acaba de decir. Encontrar nuestra cartera sería muy difícil si no pudiéramos recordar los lugares donde ya hemos buscado. Y nunca podríamos cruzar la calle si, en cuanto volteamos a la izquierda, olvidamos que no vienen automóviles por la derecha.

Afortunadamente, los circuitos de nuestra memoria de trabajo en la corteza prefrontal utilizan la información almacenada en la memoria a corto plazo para ayudarnos en nuestras tareas cotidianas.

La mayoría de los recuerdos en la memoria a corto plazo simplemente se olvidan, pero aquellos que son especialmente relevantes pueden almacenarse en la memoria a largo plazo mediante un proceso llamado consolidación. Estos recuerdos pueden quedarse con nosotros durante varios años, o incluso, toda nuestra vida.

La memoria a largo plazo puede clasificarse como explícita o implícita, dependiendo del tipo de información que contiene. Debido a que la memoria explícita y la memoria implícita tienen tanto funciones como vías diferentes, lo mejor es revisarlas por separado. Comencemos con la memoria explícita.

La memoria explícita requiere atención consciente para ser evocada. También se le conoce como memoria declarativa, porque la información que contiene puede ser descrita verbalmente. La memoria explícita puede dividirse a su vez en memoria semántica y memoria episódica.

La memoria semántica contiene hechos y conocimientos generales que existen sin un contexto particular, como por ejemplo saber cómo se ve un balón, o qué sonido produce, o cómo se siente al tocarlo. La memoria episódica, por su parte, comprende eventos específicos, como recibir un balón nuevo de regalo de cumpleaños.

Para formar, almacenar y evocar memorias explícitas se requieren estructuras cerebrales distintas. El primer paso para comprender estas vías fue el descubrimiento de que extirpar el hipocampo y sus estructuras cercanas por razones médicas hacía que los pacientes ya no fueran capaces de formar nuevas memorias explícitas. Sin embargo, aún podían recordar eventos de su juventud.

Con el tiempo, esto llevó a dos descubrimientos clave. Primero, que el hipocampo y sus estructuras cercanas en el lóbulo temporal medial son importantes para la consolidación de la memoria explícita. Y segundo, que la memoria a largo plazo no se almacena en el hipocampo como tal, sino que se localiza en la corteza sensitiva que procesó la información originalmente.

La memoria sobre la forma y el color de un balón se almacena en el área de asociación visual, en el lóbulo occipital; su sonido en el área de asociación auditiva, en el lóbulo temporal; y su peso y textura en el área somatosensitiva de asociación, en el lóbulo parietal.

Otras dos regiones cerebrales nos ayudan a manejar la memoria explícita. La corteza prefrontal parece estar involucrada tanto en la consolidación como en la recuperación de la memoria, mientras que el cuerpo amigdalino facilita la consolidación de la memoria asociada a emociones intensas. Por eso olvidamos los cientos de lanzamientos que hicimos al practicar, pero recordamos aquel lanzamiento que nos hizo ganar un partido importante.

Hablando de lanzar un balón, la secuencia de activación muscular que se requiere para realizar movimientos hábiles es un ejemplo de memoria implícita. La memoria implícita es automática y necesita que una acción se repita una y otra vez para poder memorizarla. También se le conoce como memoria no declarativa, porque es difícil de describir con palabras ya que no se relaciona con hechos o eventos.

Conducir un automóvil, navegar por un lugar familiar y tocar un instrumento son ejemplos de memoria implícita. Si la memoria explícita nos ayuda a recordar hechos y eventos, la memoria implícita nos ayuda principalmente a recordar cómo hacer las cosas. Sí, incluso nuestra llamada “memoria muscular” ocurre realmente en el encéfalo.

Como ya mencionamos, las estructuras necesarias para la consolidación y el almacenamiento difieren entre la memoria implícita y la memoria explícita. Los pacientes sin hipocampo aún podían aprender secuencias motoras y memorizar recorridos dentro de un edificio, lo que sugiere que la consolidación de la memoria implícita no requiere del hipocampo. En cambio, las principales estructuras involucradas en la consolidación y el almacenamiento de las habilidades motoras son el cerebelo, los ganglios basales y la corteza motora. El cuerpo amigdalino también está involucrado en las memorias implícitas que evocan una respuesta emocional.

Ya hemos aprendido que la consolidación de información desde la memoria a corto plazo hacia la memoria a largo plazo es esencial para almacenar el conocimiento por un largo tiempo. Pero, ¿cómo es que el encéfalo convierte un pensamiento pasajero en una memoria duradera?

Mucha de la evidencia actual apunta a cambios en la forma en que las neuronas hacen sinapsis. Las memorias parecen consolidarse a través de un proceso denominado potenciación a largo plazo, o LTP por sus siglas en inglés. Puedes imaginarlo como el fortalecimiento de un puente entre neuronas. A medida que más tráfico, o señales, crucen ese puente, más fuerte se vuelve. Esto es la potenciación a largo plazo, que fortalece los recuerdos para que permanezcan en la memoria.

Pero, ¿qué pasa cuando una memoria o conexión necesita desaparecer o debilitarse? Aquí es donde entra la depresión a largo plazo, o LTD. Es como dejar que ese puente se debilite con el tiempo cuando no se utiliza. Esto le ayuda a tu encéfalo a deshacerse de las cosas que ya no necesitas recordar.

Estos mecanismos desempeñan un papel fundamental en el aprendizaje y la consolidación de la memoria, así que exploremos con más detalle cómo funciona la potenciación a largo plazo en el hipocampo.

Aquí tenemos una neurona presináptica y una neurona postsináptica. El glutamato liberado por la neurona presináptica actúa sobre dos tipos de receptores en la neurona postsináptica – los receptores AMPA y los receptores NMDA. Cuando el glutamato se une al receptor AMPA activado por ligando, los iones de sodio entran en la célula. Sin embargo, el glutamato, cuando se une al receptor NMDA, no es suficiente para permitir el paso de iones debido a que hay un ion de magnesio alojado dentro del canal, bloqueando el acceso al citoplasma.

Si la neurona postsináptica se despolariza lo suficiente por medio del sodio que entra a través de los receptores AMPA, la despolarización de la membrana celular expulsa el ión de magnesio de los receptores NMDA. Esto aumenta el flujo de iones de sodio y también permite la entrada de iones de calcio a la célula.

El aumento en la concentración intracelular de iones de calcio activa una cascada de segundos mensajeros que fortalece la conexión sináptica entre las neuronas de tres maneras. Primero, se incorporan nuevos canales AMPA a la membrana celular, lo que facilita el flujo de iones de sodio. Segundo, aumenta la conductancia de los canales AMPA, lo que también facilita el flujo de sodio. Y tercero, se envía un componente químico a la neurona presináptica para que aumente la cantidad de glutamato liberado.

Ya que ahora hay más neurotransmisores, más receptores y los receptores son más efectivos, la conexión entre las dos neuronas está fortalecida. Este mecanismo de potenciación a largo plazo se investigó principalmente en el hipocampo, específicamente en las neuronas colaterales de Schaffer, que conectan la región 3 (o CA3) con la región 1 (o CA1) del hipocampo. Se cree que formas similares de potenciación a largo plazo pueden ser responsables de la consolidación de la memoria en distintas áreas del encéfalo y de la memoria implícita, aunque las vías celulares específicas pueden ser diferentes. Tanto la capacidad de recordar como la de olvidar son fundamentales para nuestro bienestar.

Antes de finalizar este tutorial, echemos un vistazo a qué ocurre cuando estas funciones se ven comprometidas.

La pérdida de memoria se conoce como amnesia, y generalmente es causada por traumatismos craneoencefálicos o por enfermedades neurodegenerativas. La alteración de las áreas responsables de la consolidación de la memoria provoca una incapacidad para formar nuevas memorias, llamada amnesia anterógrada. Por otro lado, la amnesia retrógrada se refiere a la pérdida de las memorias que ya se habían almacenado antes del inicio de la amnesia y suele estar asociada con daños en las áreas cerebrales involucradas en el almacenamiento o la recuperación de la memoria.

El deterioro de las funciones de la memoria es común en la edad avanzada. Sin embargo, en las personas con trastornos neurodegenerativos, la pérdida de memoria se vuelve tan severa que la persona necesita asistencia continua. El más común de estos trastornos es la enfermedad de Alzheimer, en la que la pérdida de memoria se debe a la acumulación anormal de proteínas en el encéfalo.

Y con esto concluimos nuestro tutorial sobre aprendizaje y memoria. ¿Te imaginas cuánta potenciación a largo plazo está ocurriendo ahora mismo en las neuronas de tu hipocampo para asegurarse de que todo este nuevo conocimiento se consolide a tiempo para tu próximo examen? Aún así, no olvides revisar el cuestionario y los otros materiales de aprendizaje que encontrarás en la unidad de estudio sobre este tema.

¡Hasta la próxima y feliz estudio!