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La plasticidad sináptica mejora la memoria y el aprendizaje
Provoca la reorganización cerebral y perfecciona la búsqueda de alimento en abejorros
Un equipo de científicos ha descubierto que la plasticidad sináptica mejora la memoria y el aprendizaje. Ha comprobado en abejorros que cuánta más comunicación entre neuronas, mejor es el rendimiento en la percepción visual, el recuerdo de las experiencias y más rápido es el aprendizaje. Esta ambiente provoca la reorganización estructural de las regiones visuales del cerebro y perfecciona la búsqueda de alimento.
La plasticidad sináptica es la propiedad que emerge del funcionamiento de las neuronas cuando establecen comunicación entre sí, y es la que modula la percepción de los estímulos del medio.
Pese a conocerse que la plasticidad sináptica ostenta una gran influencia sobre el funcionamiento cognitivo, el grado de comprensión sobre la relación entre la organización sináptica —conexiones nerviosas— real y las diferencias individuales en lo que atañe al aprendizaje y la memoria, sigue siendo inadecuado.
Para profundizar en esta laguna, un grupo de científicos ha desarrollado un ejercicio de discriminación visual para analizar la correlación entre la densidad de complejos sinápticos —microglomérulos— del cerebro de abejorros, y la experiencia visual, el aprendizaje visual y el funcionamiento de la memoria a nivel individual.
El equipo descubrió que los abejorros con una mayor densidad de microglomérulos realizan mejor las actividades de discriminación visual y recuerdan en mayor medida las tareas aprendidas —relacionadas con colores—dos días después del aprendizaje.
El equipo explica en la revista Proceedings of the Royal Society B el modo en el que, durante un experimento, se entrenó a abejorros para diferenciar entre diez tipos de flores artificiales de colores distintos.
Cinco de estas flores contenían un agua azucarada apetitosa para los abejorros, mientras que las otras cinco tenían una solución de quinina de sabor amargo. Tras dos días, se efectuó una prueba para determinar la eficacia con la que los abejorros recordaban qué colores ofrecían la recompensa.
Aprendizaje más rápido
El equipo descubrió que las abejas con una mayor densidad de microglomérulos en la región del cuello —relacionados con la asociación visual—aprenden más deprisa debido a que se posan en menos ocasiones en su búsqueda de flores artificiales con recompensa: van directos a las flores azucaradas.
También hicieron gala de una mejor memoria dos días después de ser entrenadas, lo que sugiere que los cambios en la densidad de microglomérulos pueden inducirse mediante la adquisición de memoria visual.
La inclusión de un paradigma de aprendizaje basado en diez colores permitió a los investigadores profundizar en estudios previos de discriminación visual que, por lo general, empleaban únicamente dos colores, lo que se materializaba en una variación limitada de los resultados entre abejorros.
El equipo descubrió que los abejorros mostraban una mayor densidad de microglomérulos cuando se encontraban expuestos a flores artificiales de numerosos colores, a diferencia de lo que ocurre cuando no se establece dicha distinción o cuando ésta se restringe a dos colores.
El equipo espera que los hallazgos ayuden a esclarecer la base neuronal de la cognición en todos los animales, incluidos los seres humanos.
Enriquecimiento ambiental
En estudios previos se había demostrado que la plasticidad neuronal de carácter estructural y funcional, además de estar asociada a mejoras en el aprendizaje y la memoria, se relaciona con un incremento en la variedad de estímulos ambientales con los que interactúan los animales.
Los investigadores piensan que sus experimentos basados en diez colores controlados en laboratorio, podrían suponer uno de estos ambientes enriquecidos que inducen la reorganización estructural de las regiones visuales del cerebro.
Aunque las diferencias individuales en la densidad de microglomérulos podrían emplearse para predecir el rendimiento a la hora de buscar alimento y las pautas de búsqueda, los investigadores también sugieren que la variación natural en dicho rendimiento podría ser un mecanismo de adaptación a las alteraciones de las fuentes de alimentos.
Esto es, en lugar de que algunas abejas simplemente posean una menor capacidad cognitiva en conjunto, en realidad éstas podrían estar priorizando recursos alternativos de supervivencia para la colonia en lo que sería un fenómeno actualmente desconocido.
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Referencia
A possible structural correlate of learning performance on a colour discrimination task in the brain of the bumblebee. Proceedings of the Royal Society B, DOI: 10.1098/rspb.2017.1323
Fuente: https://www.tendencias21.net/La-plasticidad-sinaptica-mejora-la-memoria-y-el-aprendizaje_a44330.html
BRAIN FACTORY
LA COMUNICACIÓN NEURAL. SINAPSIS
El sistema nervioso está compuesto por millones de células que se comunican entre sí mediante un proceso denominado “sinapsis”.
A continuación voy a intentar explicar, como funciona y la importancia de su comprensión.
Una sinapsis comprende partes de dos neuronas: una es la que envía información (presináptica); la otra, la que la recibe, (postsináptica).
Ambos tipos de neuronas están bien, o partes de ellas, están bien diferenciadas, son estructural y funcionalmente diferentes y están separadas por un pequeño espacio que se denomina hendidura sináptica.
En el siglo XIX, los neuroanatomistas pensaban que las neuronas, lejos de ser células morfológicamente separables, presentaban una continuidad anatómica entre ellas, formando un complejo sincitio.
Fue Ramó y Cajal el que logró resolver la morfología celular de las células nerviosas, mostrándolas, con exquisito detalle, perfectamente aisladas de sus vecinas, dando origen a la vigente teoría neuronal.
Hoy en día sabemos que la hendidura sináptica no es un espacio intercelular más. En primer lugar, es mayor que el espacio intercelular normal, pudiendo alcanzar entre 20 y 30 millonesimas de milímetro (nonametros). En segundo lugar, lejos de estar vacío, contiene estructuras filamentosas, que son las responsables de “atar” la terminal pre- y postsináptica.
Así el espacio intersináptico está formado por una variedad de proteínas que, mediante su interacción, mantienen las sinapsis formada.
Pero, ¿cual es el mecanismo por el cual se transmite la información? Es decir, debe haber un mecanismo por el cual la información pase de una célula a la siguiente.
La existencia de un sincitio, según postulaba la teoría reticular, abogaba por una comunicación entre neuronas de tipo eléctrico. Sin embargo, y aun cuando el flujo de información en el cerebro se lleva a cabo mediante señales eléctricas, la comunicación neuronal es un proceso químico, y las neuronas utilizan para ello a los mensajeros químicos o neurotrasmisores.
El primer neurotransmisor descrito como tal fue la acetilcolina, denominada en el momento de su descubrimiento como “vagustoff”. Más tarde aparecerían una diversidad de agentes sinápticos para cumplir con el papel fundamental de la comunicación neuronal.
Más tarde, Sherrington descubriría que las acciones sinápticas pueden ser tanto excitadores como inhibidoras, hecho fundamental en el entendimiento de la función del sistema nervioso.
Pero entonces,¿hay una solo modelo de interacción neural?
El modelo químico de neurotransmisión tiene excepciones, por cuanto existen algunas sinapsis que funcionan sin agente neurotransmisor. Este tipo de sinapsis eléctricas, presentes preferentemente en invertebrados y peces, es muy bien conocido en la actualidad, habiéndose desentrañado la base molecular de las mismas.
Esta transmisión se logra gracias a la continuidad eléctrica entre las células pre y postsinapticas, proporcionada por la oposición de un tipo esencial de canales iónicos, llamados conexón, que están formados a su vez por conexinas, que se disponen en ambas membranas. Mediante el establecimiento de continuidad eléctrica, la corriente iónica fluye de una célula a otra sin necesidad de mensajero químico alguno.
¿De qué nos sirve comprender la función sináptica?
La comprensión detallada de la función sináptica ha llevado a que los investigadores determinen que las alteraciones de las vías y mecanismos sinápticos son aspectos del funcionamiento primario cerebral a consecuencia de los cuales se originan innumerables procesos patológicos.
Por eso se ha acuñado el término de sinaptopatía para denominar las enfermedades que surgen de o cursan una disfunción de la función sináptica. Ello dota al entendimiento de la función sináptica una importancia capital a la hora de entender las enfermedades del cerebro y diseñar posibles métodos de intervención terapéutica.
Uno de los ejemplos mejor conocidos de enfermedad que conlleva una desconexión sináptica es la miastenia gravis. Esta enfermedad autoinmune es conocida desde 1877 y se produce al desarrollarse autoanticuerpos que reconocen y bloquean el receptor nicotínico de acetilcolina, impidiendo la transmisión sináptica entre las motoneuronas y el músculo.
Estos anticuerpos están presentes en enfermos de miastenia y , además de evitar la interacción entre la acetilcolina y su receptor, parece que aumentan la degradación de este último, provocando una reducción en el número de los mismos y, por tanto, una flacidez muscular generalizada, pudiendo afectar a la respiración normal.
A continuación se presenta un esquema con algunos trastorno y causa asociadas a la función sináptica.
TRASTORNOS
CAUSA
Ansiedad Baja actividad de las sinapsis inhibidoras (GABA)
Depresión Bajos niveles de Na y 5-Ht; densidad de receptores 5HT2 disminuida
Corea de Hutington Liberación de ácido glutámico aumentada; perdida de neuronas por muerte inducida
Enfermedad de Parkinson Perdida de neuronas dopaminérgicas; hiperactividad del núcleo caudado.
Epilepsia Desbalance entre actividad inhibidora (GABA) y excitatoria (Glu)
Miastenia gravis Inactivación de los receptores de ACh
Algunas patologías asociadas a la función sináptica.
Moverse ayuda.
La práctica de algún deporte- caminar, correr todos los días, por ejemplo- es un factor muy importante a tener en cuenta en el funcionamiento del la comunicación neural.
El deporte y la gimnasia generan un mayor equilibrio emocional, mejora la oxigenación del sistema nervioso y mejora la transmisión de los impulsos electro químicos, algo muy necesario para todos.
Cuando se está en movimiento, el organismo se desintoxica, el exceso de energía es utilizado y, sobre todo, promueve una sensación de estar vivo y activo.
Recientes estudios han demostrado que la calidad de la transmisión sináptica se ve favorecida en pacientes con un estilo de vida activo en contra partida con aquellos pacientes que tiene hábitos sedentarios.
Así como en la alimentación, en el ejercicio debe existir una suerte de disciplina y convertir la actividad física en un hábito cotidiano.
La actividad física provee bienestar al cuerpo y armonía al psiquismo.
Fuente: https://kinesiointegralmagazine.wordpress.com/2016/07/22/la-comunicacion-neural-sinapsis/
Posted in: Actualidad,Conocimiento y Sociedad,Investigación Educativa
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