La plasticidad neuronal y su relación con el aprendizaje
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Una de las características del cerebro es su
plasticidad, la cual permite que se puede adaptar a diversas actividades y
cambiar su estructura de manera significativa a lo largo de la vida. La
plasticidad neuronal es la capacidad del sistema nervioso de modificarse
creando conexiones nerviosas nuevas como respuesta a nueva información, a los
estímulos o a alguna lesión.
La experiencia es fundamental en nuestras
vidas, gracias a esta el cerebro se modifica continuamente fortaleciendo o
debilitando las sinapsis existentes. De este modo es que se va generando el
aprendizaje.
El aprendizaje es un fenómeno neurobiológico
por el cual nosotros adquirimos nueva información. El cerebro va generando una
red de conexiones que se forman entre neuronas, siendo una especie de cableado
que es único en cada persona; a este proceso se le conoce como sinapsis. La
sinapsis es la que permite que nosotros podamos aprender de forma permanente.
La neurogénesis es la producción de nuevas células
del sistema nervioso central, es decir de neuronas y células gliales. Este
proceso ha sido relacionado con la capacidad de aprendizaje y memoria. La
estimulación de la neurogénesis en el hipocampo mejora la capacidad de aprender
ciertas cosas. Al contrario, la reducción de la neurogénesis en el hipocampo
reduce la capacidad para aprender. El aprendizaje a su vez incrementa la
neurogénesis.
Proceso de neuroplasticidad y aprendizaje.
La
plasticidad del sistema nervioso central incluye los procesos de neurogénesis,
apoptosis, los brotes dendríticos y axónicos, la transmisión sináptica, y el
reclutamiento de la corteza adyacente y el hemisferio contralateral.
El sistema nervioso entonces posee más de un
mecanismo de plasticidad neuronal. Entre ellos están la plasticidad neuronal sináptica (hay cambios en la fuerza o intensidad en la sinapsis entre dos
neuronas) y la plasticidad de la excitabilidad intrínseca (es dependiente de los cambios en las propiedades
de los canales iónicos).
Ver infografía acerca de los mecanismos de la plasticidad neuronal.
La plasticidad es pues dinámica y es la que
conecta al ambiente externo (sensaciones) con el ambiente interno (realidad
cerebral), que posee un lenguaje binario. Hay que tener en cuenta que no todas
las conexiones del sistema nervioso son de tipo binario, sino que son moduladas
con estados de activación o desactivación.
La concentración y el manejo de calcio
(Ca²+) es un punto fundamental para que se pueda llevar a cabo un fenómeno
neuroplástico por potenciación a largo término ―intensificación duradera en la
transmisión de señales sinápticas en respuesta a la estimulación de ambas― o
por depresión a largo término ―respuesta a un estímulo más corto en la célula
postsináptica, acompañada de una transmisión de señales débiles―.
La liberación de glucamato pre-sináptico y
despolarización post-sináptica eleva el nivel de Ca²+. Se necesitará de la
activación de distintos receptores dependiendo del tipo de neurona. Después de
esto comienza una serie de rutas de señalización las cuales se llevan a cabo
con la participación de ciertas proteínas (kinasas y fosfatasas) las que
iniciarán, ampliarán o mantendrán la plasticidad sináptica. Estas rutas
bioquímicas inducen a fenómenos genómicos y proteómicos dependiendo de la red
neuronal o la relevancia genética de la información; esto lleva que las
entradas sinápticas y la actividad neuronal activen la plasticidad.
El aprendizaje implica formar y fortalecer
conexiones y redes neuronales. Este proceso modifica la estructura física del
cerebro y altera su organización funcional (neuroplasticidad). El procesamiento
cerebral durante el aprendizaje es algo complejo. Los procesos cognitivos
fundamentales para que se dé el aprendizaje son: la atención, la memoria y la
emoción (motivación).
Los estímulos sensoriales se procesan en los
recuerdos sensoriales del cerebro, se retienen y se transfieren a la memoria de
trabajo. Luego puede ser transferida a la memoria de largo plazo. Presentando
estímulos repetitivos las redes neuronales se fortalecen, lo que causa que las
respuestas nerviosas ocurran con más rapidez cada vez. A este proceso de
estabilización y de fortalecimiento de conexiones sinápticas se le llama
consolidación, y es el que permite la modificación de la estructura y la
organización del cerebro.
Para
consultar información acerca de la plasticidad neuronal y el daño cerebral:
- Carrillo, E. R., Guinto, B. G., & Castelazo, A. J. A. (2010). Traumatismo craneoencefálico. México, D.F., MX: Editorial Alfil, S. A. de C. V.. Retrieved from http://www.ebrary.com
- Redolar, R. D. (2013). Adicción y plasticidad cerebral. Barcelona, ES: Editorial UOC. Retrieved from http://www.ebrary.com
