HABITUACIÓN Y SENSIBILIZACIÓN EN APLYSIA Seminario opativo 1 Cátedra de Neurofisiología 1 Aldo R. Ferreres Septiembre 2016 Objetivos y contenidos Describir los mecanismos neurales de dos formas de aprendizaje en un SN simple Aplicar los conceptos “niveles de análisis” y “niveles de organización del SN” Contenidos Habitualción en Aplysia Sensibilización en Aplysia Relevancia del tema Niveles de análisis Nivel conductual Nivel cognitivo Nivel neural Nivel conductual Conductas observables Espontáneas o por estimulación (pruebas) Respuestas: motoras, verbales, autonómicas Rigurosamente examinadas: Análisis cuantitativo del rendimiento: nro. de aciertos, tiempo de reacción, intensidad de la respuesta (FC, resp. dermoeléctrica, etc.) Análisis cualitativo del rendimiento: clasificación de errores. Psicología experimental, Psicometría, etc. Nivel cognitivo Nivel cognitivo. Modelos de la mente. No observable (es una teoría) Se infiere a partir de las conductas observables Modelos de procesamiento de la información Simbólicos: representaciones, procesos, arquitectura funcional TIGRE /tigre/ TIGRE S. Análisis Visual Léxico Ortográfico de Entrada Sistema Semántico Léxico Fonológico de Salida Buffer Fonológico /tigre/ Universidad de Buenos Aires Hospital Eva Perón Conversión G-F Nivel neural Datos neurales Anatómicos, histológicos, funcionales, registro señales eléctricas y magnéticas, datos moleculares. Distintos niveles de estudio del sistema nervioso Niveles de organización del SNC NIVEL DE ANÁLISIS CONDUCTUAL APRENDIZAJE ASOCIATIVO Y NO ASOCIATIVO Aprendizaje no asociativo La presentación de un estímulo modifica una respuesta preexistente Habituación y sensibilización Aprendizaje asociativo Asociación entre dos estímulos o entre un estímulo y una respuesta Condicionamiento pavloviano Condicionamiento operante Aplysia Habituación Nivel conductual Respuesta preexistente: reflejo defensivo (y de orientación) ante cualquier estímulo Estímulo experimental: pincel, inocuo, repetido Manifestación conductual de la habituación: Reducción/desaparición del reflejo defensivo (y de orientación) Habituación Nivel conductual A corto y largo plazo Corto Plazo: 1 sesión de 10 estímulos: dura 10-20 m. Largo Plazo: 4-5 sesiones en un día. Dura semanas NIVEL DE ANÁLISIS COGNITIVO NO CORRESPONDE APLYSIA NO TIENE MENTE NIVEL DE ANÁLISIS NEURAL CIRCUITO (SISTEMA) NEURONA SINAPSIS MOLECULAR NO SE INCLUYEN DOS NIVELES - MAPAS, LAMINAS, COLUMNAS - REDES CORTICALES Habituación Nivel neural Circuito (Sistema) Habituación Nivel neural Neuronas Neurona Motora Reducción del Potencial Neurona Sensitiva Mantiene el Potencial Habituación Nivel neural Sinapsis Sensitivo-Interneurona y Sensitivo-Motora Habituación Nivel neural Molecular Reducción de la liberación del NT Glutamato Debido a reducción de la entrada de Ca++ a la terminal (por estimulación repetida) Habituación a largo plazo Nivel neural Sináptico Reducción del número de terminaciones sinápticas Sensibilización Nivel conductual Respuesta preexistente: reflejo defensivo (y de orientación) Estímulo experimental: nocivo (descarga o pinchazo) Respuesta: retracción intensa de sifón, branquia y cola Manifestación conductual de la sensibilización: Con estímulo inocuo: retracción intensa de sifón, branquia y cola Es un incremento de la respuesta preexistente Sensibilización Nivel conductual A corto y largo plazo Corto Plazo: 1 descarga o pinchazo. Dura 10-20 m. Largo Plazo: 4 -5 descargas o pinchazos 1 día. Dura varios días Sensibilización Nivel neural Circuito (Sistema) Sensibilización Nivel neural Neuronal Neurona Motora Aumenta el Potencial Neurona Sensitiva Mantiene el Potencial Sensibilización Nivel neural Sinapsis Interviene una terminal (serotoninérgica) sobre los pies terminales sensitivos S-I y S-M Sensibilización Nivel neural Molecular Aumenta la liberación del NT Glutamato Sensibilización Nivel neural Molecular Aumenta la liberación del NT Glutamato 1er mensajero, el NT (Serotonina ) > Receptor Metabotrópico (en el pie N. sens.) > Segundo mensajero (AMPc) Reacciones metabólicas a corto y largo plazo Aumentan la liberación del NT glutamato Aumenta la liberación del NT Glutamato 1er mensajero, el NT (Serotonina ) > Receptor Metabotrópico (en el pie N. sens.) > Segundo mensajero (AMPc) Reacciones metabólicas a corto y largo plazo Aumentan la liberación del NT glutamato Sensibilización Habituación a largo plazo Nivel neural Sináptico Aumento del número de terminaciones sinápticas RESUMEN DE CONTENIDOS Y RELEVANCIA DEL TEMA Resumen de contenidos Niveles de análisis Conductual Cognitivo: no corresponde (Aplysia no tiene mente) Neural: Niveles de organización Circuitos (sistemas), neuronas, sinapsis, molecular No incluye: mapas/láminas y columnas, ni redes locales Resumen de contenidos Habituación y sensibilización Dos formas de aprendizaje no-asociativo Niveles de análisis Conductual Cognitivo: no corresponde (Aplysia no tiene mente) Neural: en distintos Niveles de organización Circuitos (sistemas), neuronas, sinapsis, molecular Resumen de contenidos Almacenamiento de la información (memoria) La huella de memoria consiste en la modificación del propio circuito reflejo No hay un lugar separado para almacenar este tipo de memoria. El contenido de memoria se manifiesta en la acción. Relevancia del tema Mecanismo básico de la memoria? “Alfabeto” sináptico-molecular: ladrillos básicos que pueden utilizarse en la construcción de circuitos más complejos. Relevancia del tema Memoria a corto y largo plazo (MCP-MLP) MCP-MLP según duración de la huella MCP: modificación funcional de la sinapsis MLP : modificaciones estructurales Brote y poda de sinapsis Modificaciones estructurales requieren cambios en la expresión genética Eslabón molecular a través del cual el ambiente modifica los circuitos del SN Relevancia del tema Habituación Dejar de responder cuando el estímulo no lo amerita (inocuo) Desaprender : parte de la plasticidad del SN Habituación presente en muchas especies En bebés: habituación de la respuesta de orientación