Memória de Trabalho Manutenção ativa por pouco tempo Ex: empregado de restaurantes Manter a informação durante + tempo <-> criar circuito neuronal no

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4 Memória de Trabalho Manutenção ativa por pouco tempo Ex: empregado de restaurantes Manter a informação durante + tempo <-> criar circuito neuronal no Cortex Pre-Frontal 4

5 Neurónio Dendrite Input Axónio Output Criação de memória Circuito de axónios recorrente Manutenção da memória Criação de circuito (aumentar sinal) Inibição de outros neurónios de outras direções Um dado neurónio dispara, durante o período de delay, quando a pista aparece Num dado sítio e os outros noutros sítios, etc. Tira-se o estímulo visual, ele deixa de responder? Não, ele responde mesmo quando o Estímulo já lá não está. 5

6 Signal to Noise Ratio Modulação de função de actividade do Cortex Pré-Frontal pela Dopamina Auxiliar: Hormona (Neurotransmissores) Inibidor GABA Excitador Glutamato Os neurónios que respondem ligam-se a si próprios (excitatórios mantêm-se excitados Glutamato) e inibem (GABA eliminado o outro) os que responderiam se a pista estivesse noutro sítio. Aumentam o sinal e diminuem o ruído 6

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8 Sistema Dopaminérgico Associado a doenças mentais (Doença de Parkinson, Esquizofrenia, ) Afectam a memória de trabalho (regulação de Dopamina) Macaco tinha de perceber qual a tarefa. Memória de trabalho manutenção ativa circuitos recorrentes Cortex pré-frontal pensamento; ativa-se a jogar xadrez (pex) Há também processos de modelação alterma características do sistema em geral Dopamina Parkinson neurónios dopaminérgicos morrem Disturbios dopaminérgicos dificuldade de memória de trabalho Neurónio (Glutamatérgico) Sinapse (Receptor de glutamato (sem recetores não acontece nada) 8

9 Efeitos de Variações da Quantidade do Receptor D1 no Comportamento Necessidade de receptor para propagar o sinal Há um número óptimo para o funcionamento do cérebro (função com um mínimo de erros) Receptor D1 no Cortex Relação não linear Por variações genéticas podemos ver +/- recetores para um dado neurotransmissor -Pessoa Eixo xx recetores D1 tem no córtex pré-frontal Eixo yy erros que faz Ter muitos receptores ou poucos é igualmente mau, máximo para valor médio. 9

10 Efeito da Estimulação do Receptor da Dopamina D1 no Comportamento Agonista é genérico específico para receptor de Neurotransmissor Efeito da Ritalina Hiperatividade (Aumento de dopamina) Agonista coisa que activa um dado receptor / tem mesmo efeito que a molécula que ativa esse receptor Razão para usar agonista do D1 em vez de dopamina porque há outros receptores para dopamina (não saberíamos se estávamos a ativar D1, D2 ou outro) Aumentar muito para o desempenho Ritalina (agonista do receptor D1) melhora a atenção em pessoas hiperativas Para quem tem menos dopamina 10

11 Efeito da Estimulação do Receptor D1 na Actividade do Córtex Préfrontal Limitação (distinguir sinal do ruído) Demonstrar mecanismo a nível neuronal Distinção de neurónios ativos (certos) de inativos (errados) crucial Mecanismo similar em vários fenómenos fisiológicos Efeito da estimulação do D1 NA ACTIVIDADE DO Cortex maior dose Colunas (barras) quanto é que dispara um neurónio certo vs errado Na 3ª linha, quando a dose é mais adequada (desejamos que seja o mais diferente possível) Mediação a mais vai-se embora a medicação 11

12 Estimulação Moderada do Receptor D1 Mantém o Sinal, Reduzindo o Ruído Solução para obter bom rácio de sinal vs ruído Cocaína aumenta dopamina Estimulação exagerada menor ruído e menor sinal (gráfico de U invertido) 12

13 Estimulação Exagerada do Receptor D1 Diminui tanto o Ruído como o Sinal KO 13

14 Stress está relacionado com adrenalina Performance vs Stress (gráfico com curva em U invertido) há máximo que melhora a Performance Realizados vários testes clínicos que jogam vários receptores 14

15 Memória declarativa Depende do Hipocampo Muito interna no cérebro Paciente H.M. remoção bilateral provocou incapacidade de formar novas memórias Não se lembrava de eventos anteriores 2 anos Conclusão: Hipocampo armazena memórias declarativas recentes que são transferidas para outro sítio (córtex) Memória de trabalho preservada Capacidade para realizar tarefas motoras mantinha curva de aprendizagem similar a pessoa saudável Conclusão: Há vários sistemas de aprendizagem / memória no cérebro Memória de longo prazo onde estava ontem às 15 horas Memória episódica Memória declarativa Ex: estudar para exames de decorar Depende do hipocampo, não do córtex Pre-frontal Remoção do Hipocampo a partir de cirurgia torna individuo incapaz de formar novas memórias declarativas 15

16 H.M. : anterograde amnesia 1-2 anos anos, também não se lembrava retrograde amnesia Memórias mais antigas mantinha Conclusão: Hipocampo armazena memórias declarativas que são depois transferidas para o córtex Mantinha a memória de trabalho e mantinha curva de aprendizagem para novas capacidades físicas 15

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20 Múltiplos Sistemas de Memória e Aprendizagem Memória a Longo Termo Declarativa Episódica Semântica (Lobo Medial Temporal, Diencéfalo) Não Declarativa Procedimental (Gânglios Basais) Primming (Neocortex) Condicionamento Simples (Amidala, Cerebelo) Habituação, Sensização (Vias Reflexo) Memória semântica conhecimento do mundo O que significa ter cil.=125cm3, etc Coisas que sabemos Primming não muito importante Skills (tarefas) gânglios da base (habituarmo-nos a conduzir) Nomenclatura 3º falar em português 19

21 Dupla Dissociação Entre Memória Declarativa e Emocional Pessoas ficam tensas Lesão Hipocampo, mas não se lembram do Estímulo Pessoas não ficam tensas Lesão Amigdala, mas lembram-se do estímulo aversivo Quadrados de diferente cores; cada 1 era acompanhado de algo desagradável Eles não se lembravam do estímulo que os acompanhava (lesão no hipocampo), mas reagiam mal a este, sempre assim. Memória emocional Amigdala ansiedade a este estímulo induzida por esta. Suma de memórias: Trabalho Circuitos recorrentes no Cortex Pre-Frontal Declarativa H.M. Hipocampo Emocional Amigdala (reactividade emocional) <-> (estímulos aversivos no exemplo) 20

22 A Amígdala: Memória Emocional 21

23 Hábitos Gânglios da Base Trabalho Cortex Pre-Frontal : Circuito de Dopamina Declarativa Hipocampo Emocional Amigdala Motor - Gânglios 22

24 Estriado: Caudado + Putamen 23

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26 Hábitos Caracterização Estímulo Resposta Stimulous Response Ação Previsão Action Outcome Cortex Pre-Frontal 25

27 Vermelho actividade excitatória Azul actividade inibitória Via Directa PMC Putamen Gpi Tálamo PMC Excita Putamen Inibe Globus Pallidus Internum Excita Tálamo Excita PMC Provoca Movimento Muscular 26

28 Vermelho actividade excitatória Azul actividade inibitória Via InDirecta PMC Putamen GPe Gpi Tálamo PMC Excita Putamen Inibe Globus Pallidus Externum Excita Globus Pallidus Internum Inibe Tálamo Inibe PMC Impede Movimento Muscular 27

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31 Integração do córtex pre-frontal / hipocampo Memória de trabalho (pensar) / pensar no que O que fazer agora / o que o instrutor diz Gânglios da base travar as várias respostas, selecionando a melhor 1. S-R (estímulo resposta) é o que caracteriza os hábitos 2. A-O (ação previsão) eu quero comer (O), portanto vou ao bar (A) 2. Sistemas de seleção de ação 1) Ligar o interruptor na casa de banho 2) Quando chego ao cruzamento (se estiver distraído), faço o caminho a que estou habituado (1) e não aqueleque quero fazer (2). Tenho de pensar para fazer (2) 3) Há estudos que mostram que certas áreas motoras (skills) podem ser ativadas pelo pensamento nessa skill. 4) -não estamo a treinar hipocampo, mas sim os gânglios da base 30