LA NEUROFISIOLOGIA DEL APRENDIZAJE
Dra. Liliana. pazos Sanou·.Dra. Htlda Ma. Sancho Ugalde, MSc n.
INTRODUCCION
La capacidad de adquirir y almacenar información es una de las ventajas mássignificativas que posee un organismo gracias a su sistema nervioso. El sistema nerviosoa través de su evolución, probablemente pasó desde una simple red de neuronas, hastala formación de redes de complejidad creciente, implicadas principalmente en el mantenimiento de la estabilidad del ambiente interno y la regulación de la posición delcuerpo en el espacio.
Las células de especialización creciente, migraron y se localizaron en un extremo, dando inicio a la formación del cerebro como órgano. La evolución continuadaprodujo que se agregaran en la parte frontal de las estructuras más antiguas, otras másnuevas y de complejidad creciente, que se desarrollan en forma de tejidos pares y simétricos, originando a los hemisferios cerebrales su máximo grado de especializacióncon la formación de la corteza cerebral.
Aunque todas las células cerebrales se hallan presentes en el momento del nacimiento, la tasa de crecimiento, el grado de mielinización y el número de dendritasvaría mucho ya que se requieren ambientes adecuados de nutrición para sostener talcrecimiento.
El proceso de aprendizaje se halla involucrado en todos los animales, e InVO
lucra cambios conductuales.
DEFINICION
Definir el aprendizaje es dificil, e incluso controversia1, Deese y Hu1se (3, 10),señalan que el aprendizaje pertenece a la categoría considerada como construcción hi·potética; se observan alteraciones o modificaciones en la respuesta de un organismo yse infiere que ha aprendido, Thompson en una forma muy general, lo define como lamodificación en la respuesta o en la conducta, resultante de la experiencia. ParaBrust-Carmona y García-Muñoz, aprendizaje es la modificación de la respuesta queno pueda ser explicada en términos de la maduración de los organismos o por la acción de agentes externos.
Es importante tomar en cuenta que el comportamiento de un organismo escontrolado por su dotación genética y está sujeto tanto a los cambios evolutivos como alos patrones predeterminados por el comportamiento heredado, dentro de éstos tenemos la capacidad de aprender de la experiencia y poder dar nuevas respuestas ante losmismos estímulos; se ha de distinguir entre las clases de cambios y sus antecedentescorrelativos, que se consideren como aprendizaje y las clases donde ocurre cambio ysus antecedentes que no se consideran aprendizaje.
COMPORTAMIENTOS NO CONSIDERADOS COMO APRENDIZAJE
Dentro de los cambios que no se clasificarán como aprendizaje sino como uncomportamiento innato, está la disposición heredada a adoptar cierta conducta, quese puede considerar como el resultado de cambios genéticos, de selección natural o deestímulos ambientales.
A este tipo de comportamiento se le llamó conducta instintiva; y se concibe como una respuesta automática y específica de cada especie ante un estímulo dado; sinembargo, las disposiciones para tener un patrón de conducta determinado pueden serinnatos o adquiridos tal como Lorenz en 1935, lo dejó bien claro con sus experimentos.
(O') Instructora Licda., Depto. Fisiología. Escuela de Medicina, VeR.
(**) Profesora Asociada, Depto. Fisiología, Escuela de Medicina. VeR.
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PATRONES DE CONDUCTA CONSIDERADOS COMO APRENDIZAJEPara explicar los cambios considerados como aprendizaje se han formulado va
rias teorías dentro de las cuales se encuentran: el conexionismo, el condicionamientoclásico, el condicionamiento instrumental y la habituación. En una forma general todas consideran como elementos fundamentales a las recompensas y los castigos, quepermiten motivar al sujeto. Se podría definir la motivación como la tendencia del organismo a adquirir una cierta conducta; así, cuando un organismo está muy motiva·do, se puede predecir una conducta. Por ejemplo, se puede decir que cuando estáhambriento existe motivación para buscar alimento, pero la forma de llegar a él: oprimir un cierto número de veces una palanca, a brír la puerta del refrigerador, llegar ala meta de un laberinto; esto es aprendizaje.
El conexionismo de Thorndike, se basa en fundamentar el aprendizaje en laasociación entre las impresiones sensoriales y los impulsos a la acción. A tal asociaciónse le dio el nombre de vínculo o conexión; y dado que se fortalecen o debilitan al formarse o deshacerse los hábitos, a dicho sistema se le ha llamado a veces psicología delos vínculos o simplemente conexionismo. Como tal, es la primera psicología delaprendizaje que puede incluirse dentro del esquema estímulo-respuesta.
El condicíonamiento clásico fue estudiado por el fisiólogo ruso Pavlov. Está basado en la respuesta de un animal ante un estímulo. Este último puede ser modificadopor la presencia o ausencia de otro estímulo que tenga contingencia con él.
Pavlov utilizó un perro como animal experimental al cual le sonaba una campana y en continencia con la presentación de un plato de comida y medía la cantidadde saliva producida del animal por las glándulas salivales.
Después de haber repetido varias veces la asociación del estímulo sonidocomida, obtuvo la salivación, pero utilizando nada más la señal auditiva sin la presencia de la comida.
En estos experimentos de condicionamiento clásico, la comida es el estímulo incondicionado y la respuesta fisiológica de salivación es la respuesta incondicionada, elestímulo asociado (sonido) es llamado estímulo condicionado, cuando la respuesta fisiológica se produce ante el estímulo condicionado, se llama respuesta condicionada.Si se continuara con sólo el estímulo condicionado, la respuesta va disminuyendo hastaque ya no se produce. A este proceso se le llama extinción.
El condicionamiento instrumental o condicionamiento operante fue estudiadopor Skinner. En el aprendizaje de este tipo el estímulo reforzante, se obtiene cuando elanimal realiza determinada operación, o si es del caso cuando deja de hacerla. Con este condicionamiento el animal puede discriminar entre varios tipos de estímulos.
La habituación es una forma de aprendizaje en que el animal cesa de responder ante estímulos repetidos, sean olfatorios, auditivos, visuales, químicos o de tacto,cuando estos demuestran tener significado o ser inofensivos. Es importante añadir quesi en una secuencia constante de estímulos monótonos se intercala un nuevo estímulo,cuando se vuelve a iniciar la secuencia, el animal emite una respuesta. Si el estímulomonótono se suspende y después de un tiempo se reinicia, el animal responde, a estefenómeno se le llama deshabituación.
PROCESAMIENTO Y ALMACENAJE DE LA INFORMACION
El proceso de aprendizaje involucra memoria, la información es recibida y procesada parcialmente a través de los sistemas sensoriales y se integra en el cerebro. Aquíse almacena en alguna forma, que permite posteriormente modificar esta misma respuesta ante el mismo estímulo, pero en situaciones diferentes.
Recientemente se han propuesto díversas hipótesis para poder explicar cómo sealmacena en el cerebro la información recibida por éste yen lo que realmente consisteel aprendizaje, o sea la llamada huella de la memoria o engrama.
El fisiólogo francés Laurent-De-Nó propuso que el recuerdo de un acontecimiento se establece mediante el paso continuo de impulsos nerviosos a través de circuitos de neuronas en la corteza cerebral. Esta hipótesis se conoce como "La teoría delos circuitos de reverberación". En cualquier momento que se recibe el estímulo adecuado, se inicia el funcionamiento de tales circuitos; ]a cadena de impulsos entra asíen la actividad conciente general de la corteza.
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Otra explicación la provee Eccles, quien postuló que el paso repetido de un impulso a través de una sinapsis disminuiría la resistencia de ella a los siguientes impulsos. Así, la memoria se establece por el paso repetido de un impulso a través de una sinapsis. La falta de uso de una vía determinada tiene como consecuencia un aumentode la resistencia sináptica y los recuerdos son más difíciles de retener. Para Hyden, lamemoria se establece por un aumento en la cantidad de ARN en las células nerviosas ypor cambios en la estructura primaria del mismo.
Robinson ha propuesto recientemente una hipótesis en la cual se indica la realización de una serie de eventos bioquímicos intraneuronales, en los cuales se sintetizaun grupo de moléculas que constituyen la base física del archivo de memoria (engrama). Es de esperar que esas moléculas sean proteínas, ya que se ha encontrado que sedisminuye la base física del archivo de memoria de largo plazo, cuando se administransustancias inhibitorias del proceso de biosíntesis de las proteínas.
Otro hallazgo relevante es que se da un aumento en las concentraciones plasmáticas de neurotransmisores del tipo de las catecolaminas en ratones que están siendosometidos a sesiones de aprendizaje, también aumenta la tasa de adquisición delaprendizaje cuando se dan precursores de catecolaminas. Todos estos hallazgos permiten suponer que esas aminas sean las sustancias moduladoras que intervienen en losprocesos bioquímicos del aprendizaje.
Hay entonces dos puntos de vista básicos acerca de la retención de la experiencia o del aprendizaje. Uno de ellos supone que una experiencia establece una actividadeléctrica continua de los circuitos nerviosos adecuados y que la persistencia de la experiencia que se codificó de esa manera es nuestro recuerdo. Cuando este proceso dehuellas activas se detiene, perdemos la memoria. El otro punto de vista postula que lamemoria implica un cambio estructural o físico relativamente permanente en el sistema nervioso. Se supone que tiene lugar en un lapso que transcurre inmediatamentedespués de la experiencia que se va a aprender, y hasta es posible que aumente enmagnitud con el tiempo; a esta idea se le conoce como la "hipótesis de la consolidación". Mueller y Pilsecher propusieron hace mucho tiempo que la actividad nerviosaresponsable de almacenar un cambio físico que codifica una experiencia, persiste después de ella y debido a la actividad nerviosa duradera, los cambios físicos se fijan conmás solidez y todavía alcanzan una magnitud mayor. Este afianzamiento progresivo enel tiempo se le llama consolidación.
CLASIFICACION DE MEMORIA
De la memoria se puede decir que es un encadenamiento de acontecimientosneurales más o menos complejos y cualitativamente similares a la primera vez queaquella experiencia fue recorrida. Se pueden diferenciar dos tipos de memoria: memoria a corto plazo y memoria a largo plazo. En el caso de la memoria a corto plazodebe pensarse en el desarrollo de la capacidad para recordar la información recientemente adquirida.
Hay un estado de excitación de asas reverberantes, en los tejidos prefrontales ytalámicos que enfocan el recuerdo temporal de los estímulos. Es el caso de recordar unnúmero de teléfono mientras lo marcamos y que luego se olvida. Se tiene una capacidad limitada de depósito inicial de información y al entrar una nueva se desplaza dando una idea de secuencia temporal. Luego la información puede ser olvidada yorganizada en un ciclo nuevo por repetición activa de la información, o transferida a unamodalidad de depósito más duradera, en donde se afirma la información y no se permite el olvido.
La memoria a largo plazo, se puede definir corno un cambio físico estable quepuede ser ilimitado en cantidad potencial y que evoluciona en un período que va de segundos a días después del evento inicial de aprendizaje. El trazo de la memoria a largoplazo o engrama, se cree que está constituido por la suma de unidades cuánticas de laenergía de información llamadas mnemones. La estabilidad del engrama depende delnúmero de mnemones lo que a la vez determina la fidelidad del recuerdo.
Los neurofisiólogos se han dedicado en los últimos tiempos, a buscar el fundamento del fenómeno de la memoria a nivel molecular y así se señala que no es posible
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demostrar una localización aislada del trazo de la memoria dentro del sistema nerviosocentral o que el almacenamiento de la memoria es distribuido, más que localizado, ala manera de un holograma que como una fotografía.
Penfield en 1969, propuso que la corteza interpretativa estaba situada en los lóbulos temporales. Poco después, el mismo autor encuentra que la estructura llamadahipocampo está relacionada con la memoria, ya que la lesión bilateral de esa estructura produce la pérdida de la capacidad de reactivar voluntaria o automáticamente elregistro del flujo de conciencia.
Recientemente Oades corrobora la hipótesis de OIton que postula un papelespecífico del hipocampo en la formación y uso de la memoria. Oades demostró que sealtera la memoria después de un daño hipocampal extenso con lesiones en el tegmentoventral que lleguen hasta el septo hipocampal. Se ha sugerido que estas estructuraslímbicas, podrían estar involucradas con los mecanismos selectores de los estímulos,donde se podrían incluir la habilidad para decidir entre relevancia e irrelevancia. Loshipocampos parecen guardar las llaves de acceso al registro de la conciencia.
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ENFERMEDADES CRONICAS . PROBLEMA DE ADAPTACION
Dr. Ricardo A !faro Salazar. *
Millones de personas deben enfrentar las dificultades habituales propias delproceso de vivir con un problema adicional: el padecimiento de una enfermedad otrastorno crónico. Estos padecimientos por su historia natural son de larga evolución,muchas veces de por vida, es decir, incurables; sin embargo, la mayor parte de ellosson controlables. Efectivamente, con un adecuado control médico es posible casisiempre mantener a los pacientes libres de molestias, de las complicaciones propias dela enfermedad y muchas veces evitar una muerte prematura.
Dentro de esta categoría están enfermedades como hipertensión arterial, variasque producen insuficiencia cardíaca, diabetes mellitus, artritis crónica, asma bronquial, jaquecas, epilepsia y algunas otras enfermedades neurológicas, alcoholismo yotras enfermedades mentales crónicas, anemia de células falciformes, hemofilia yotras enfermedades hematológicas. soriasis y otras enfermedades de piel, cirrosis, insuficiencia renal crónica, algunas alergias.
Este tipo de padecimiento produce aparte de las molestias propias de la enfennedad particular, una gran tensión en el individuo que la padece; puesto que.obligan a hacer ciertos cambios importantes en su modo de vida: visitar al médico con frecuencia,tomar medicamentos, hacer dieta especial, evitar hábitos inconvenientes, restringir enalguna medida su actividad. Algunas veces la enfennedad reduce el rendimiento físicolaboral y el paciente puede que requiera cuidados especiales no sólo de sí mismo, sinotambién de los que lo rodean. Esta situación pone a prueba los mecanismos de adaptación del paciente o su nueva condición de vida, pone a prueba su confianza, su paciencia, su estabilidad emocional. Aunque pueden existir respuestas desadaptivas en el árealaboral o en las relaciones sociales, los mayores problemas tienden a concentrarse en laesfera familiar, en la relación médico pacíente yen la actitud del pacíente hacia su fami1ia y hacia su enfennedad.
En el ambiente familiar puede haber una actitud realista que ayude a planificar algo diferente las actividades, hacer el presupuesto para atender al gasto extra quepueda significar la enfermedad, atender a las necesidades especiales del paciente evitando darle trato de inválido, colaborar si es el caso en la terapia, informarse de lasimplicaciones y de la naturaleza de la enfermedad.
(*) Médico Asistente de Psiquiatria, Hospital Dr. Enrique Baltodano.
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