Psicofisiologia APRENDIZAGEM E MEMÓRIA

Transcrição

1 Psicofisiologia APRENDIZAGEM E MEMÓRIA

2 Aprendizagem e Memória Definições e classificações Aprendizagem: Indução de alterações neuronais induzidas pela experiência Memória: Manutenção e expressão daquelas alterações sob a forma de modificações do comportamento Aprendizagem envolve alterações no sistema nervoso Físicas / químicas Aprendizagem permite a adaptação Modificações neuronais são permanentes (?)

3 Formas de Aprendizagem Perceptiva identifica objectos e situações Estímulo-Resposta conexões entre estímulos e respostas motoras Condicionamento clássico Condicionamento operante Motora forma novos circuitos no sistema motor Relacional identifica conexões entre estímulos

4 Mecanismos neurofisiológicos

5 Regra de Hebb Hebb sugeriu que as sinapses que estejam activas ao mesmo tempo que os neurónios pós-sinápticos disparam, ficam reforçadas ao longo do tempo implica alterações físicas no SN

6 Regra de Hebb Detecção de coincidências NPS

7 Representações neuronais Acontecimentos externos são representados no cérebro por padrões espaço-temporais da actividade neuronal. Postula-se que a actividade destes padrões seja o agente das alterações sinápticas. Engrama (Young; Lashely) conjunto de alterações que ocorrem no SNC e que representam um acontecimento

8 Representações neuronais Engrama A B Estrutural Dinâmico AB Estabilização selectiva das sinapses

9 Potenciação de longo termo Facilitação durável da transmissão sináptica após estimulação repetida de alta intensidade Procedimento estimulação tetánica (100 impulsos/poucos seg.) potencial pós-sináptico induzido por um único impulso dado repetidamente PLT é indexada por um aumento gradual na amplitude do potencial pós-sináptico

10 Potenciação de longo termo Hipocampo 3 grandes vias de origem dos PLT Via perforante (do subicullum até ao gyrus dendatus) Via fibras de células esponjosas (cel. granulares subiculum às cel. piramidais do hipocampo) Via colaterais de Schaffer (cel. piramidais para cel. piramidais de zonas distintas do hipocampo)

11 Potenciação de longo termo Hipocampo 4 salvas em intervalos de 10 m (PLT dura 24 horas) 1 única salva de estímulos durante 1 seg a 100 Hz (PLT dura 2 horas) Fases precoces e tardias do PLT na via colateral de Schaffer Quando o PLT é estabelecido os mesmos sinais neuronais produzem respostas mais amplas

12 Potenciação de longo termo Propriedades Cooperatividade limiar de intensidade para a indução do PLT Associatividade estímulos fracos podem ser potenciados por activação simultânea através de um impulso forte Especificidade apenas as entradas estimuladas são reforçadas

13 Potenciação de longo termo PLT podem resultar de: 1 - da libertação de neurotransmissores 2 - do número de receptores 3 - ligação dos receptores à abertura dos canais iónicos 4 - aumento do número de sinapses

14 Potenciação de longo termo 1- Activação pelo neurotransmissor de um canal iónico conduz a uma acção sináptica rápida (duração de milissegundos) 2- Activação pelo neurotransmissor dos receptores transmembranares e de um 2º mensageiro (cínase) conduz a uma acção sináptica mais duradoira (duração de minutos) 3- Activação repetida pelo neurotransmissor dos receptores transmembranares conduz a uma translocação da cínase para o núcleo e activa a transcripção, produzindo uma activação sináptica persistente. 4 Activação pelo neurotransmissor da sintese proteica local estabiliza a facilitação específica desta sinapse.

15 Potenciação de longo termo Requerimentos PLT requer: Activação das sinapses e despolarização da membrana póssináptica PLT envolve: Libertação de glutamato Activação dos receptores NMDA na membrana despolarizada Entrada de Ca++ A membrana pós-sináptica é o local das alterações bioquímicas que mantêm os PLTs

16 Potenciação de longo termo Modelo de aprendizagem? Argumentos a favor: é rapidamente induzido é duradoiro é específico das sinapses pode ser associativo (cooperativo) é observado em estruturas não hipocâmpicas algumas manipulações que bloqueiam os PLT também bloqueiam a aprendizagem

17 Potenciação de longo termo Modelo de aprendizagem? Argumentos contra: pode não ocorrer in vivo a relação entre o condicionamento do comportamento e os PTL ainda não foi estabelecida algumas manipulações bloqueiam os PLT mas não bloqueiam a aprendizagem (vice-versa) a saturação dos PLT não desorganizam a aprendizagem

18 Memória Tipos e processamento

19 Tipos de memória Memória implícita: memória para competências perceptivas e motoras, expressa através da proficiência, sem evocação consciente dos episódios passados. Memória explícita: implica a evocação consciente de pessoas, lugares, objectos e acontecimentos Tempo de duração dos engramas fases MCD MLD Sem síntese proteica Com síntese proteica

20 Mecanismos das memórias MCD Modificação das proteínas pré-existentes Modificação das conexões sinápticas pré-existentes Constrangimentos inibitórios MLD Activação expressão genética Síntese proteica Formação de novas conexões

21 Processamento da memória

22 Processamento da memória

23 Consolidação mnésica Processos nos quais a informação codificada é armazenada e os traços de memória são estabelecidos no cérebro de tal modo que eles são potencialmente evocados após longos períodos de tempo (semanas, meses e anos). Este processo dura dias ou semanas (Haist et al., 2001; Riedel and Micheau, 2001)

24 Aspectos anatómicos

25 Distribuição anatómica dos engramas C. C. PRÉ-FRONTAL ESTRIADO ESTRIADO HIPOTÁLAMO HIPOTÁLAMO Entradas Entradas do do córtice córtice sensorial sensorial secundário secundário NEO-CÓRTICE DIENCÉFALO TÁLAMO CÓRTICE PERIFÉRICO CÓRTICE ENTORRINAL HIPOCAMPO CÓRTICE PERI HIPOCÂMPICO Integração das informações antes da tomada de decisão S I S T E M A L Í M B I C O

26 Regiões cerebrais e memória Diferentes regiões estão ligadas bidireccionalmente com o parahipocampo (interacções entre estas áreas podem sustentar memórias de algumas associações entre representações corticais sem o envolvimento do hipocampo) O parahipocampo está ligado bidireccionalmente com o hipocampo (interacções entre estas áreas podem acrescentar algumas influências no processamento da memória feito pelas áreas anteriores)

27 Estruturas implicadas na selecção de informação (passagem de MCD a MLD) MB -c. mamilares; A- n. tal. ant.; MD - n.tal.mediodorsal

28 Tipos anatómicos de memória Memória límbica (hipocampo e amigdala) MCD Memória cortical distribuição global das informações Memória espacial (l. parietal) topologia das informações Memória cerebelosa actos motores automáticos

29 Bioquímica

30 Mecanismos bioquimicos da memória Activação n talâmicos liberta NA na amígdala NA activa a libertação de Ac Receptores adrenérgicos nos aferentes vagais

31 Papel da acetilcolina na aprendizagem e memória Os fármacos anti-colinérgicos alteram a aprendizagem em animais e humanos A doença de Alzheimer envolve a perda de memória Alterações dos neurónios colinérgicos N. basais neocórtice Septo mediano hipocampo Choques eléctricos nas patas de ratos induz uma libertação de Ac no córtice auditivo excita a detecção de sons