El hipocampo y su función: memoria y aprendizaje

La estructura anatómica común dentro de todos los tipos de especie es el hipocampo por tal razón, la investigación científica de esta estructura del cerebro es muy amplia. Uno de los descubrimientos más destacados de la neurociencia es la Potenciación a Largo Plazo o LPT por sus siglas en inglés: long term potentiation. LPT es la base neurofisiologica del proceso de memoria.

En activa tu cerebro te explicaremos de forma dinámica como funciona el hipocampo y como interviene en los mecanismos de memoria y aprendizaje; ademas te comentaremos los avances más importantes de las investigaciones científicas en esta área de conocimientos.

Hipocampo: anatomía y funcionamiento

La formación hipocampal es una lamina curvada de la corteza cerebral que se encuentra pegada a la superficie media de la base del lóbulo temporal. Anatomicamente el hipocampo esta divido en tres regiones:

• Giro o circunvolución dentada
• El subinculum
• Hipocampo propiamente dicho

Desde el punto de vista fisiológico también ha sido dividida en tres zonas determinadas por iniciales basadas en el antiguo nombre del hipocampo (Cornu Amonis); estas zonas son: CA1, CA2 y CA3.

Lo importante de estas zonas es que de ellas parten un conjunto de fibras perforantes que concluyen su trayecto haciendo sinapsis con las dendritas de las neuronas granulares del giro dentado y con las neuronas piramidales de la formación hipocampal.

Todas las zonas del hipocampo están interconectadas por un circuito neuronal que termina en la corteza prefrontal, incluyendo a la corteza orbitofrontal; todo este microcircuito neuronal está ampliamente ligado con la memoria, la cual es la función principal del hipocampo.

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Vías moleculares de la memoria

Múltiples estudios sugieren que los procesos moleculares implicados en los mecanismos mnésicos son todos similares a la Potenciación a Largo Plazo (LPT); de aquí el gran interes de la ciencia por dilucidar a detalle la complejidad del proceso LPT con el fin de descubrir a detalle los mecanismos de formación de la memoria.

Terje Lømo en 1966 encontró en el hipocampo de conejos anestesiados que al estimular las vías perforantes (vía neural que conecta corteza entorrinal y circunvolución dentada) con una serie de estímulos eléctricos de alta frecuencia se obtenía un efecto postsinaptico duradero en las neuronas granulares del giro dentado; bautizó este proceso como “long term potentiation” (LTP).

Te preguntaras porque resulta importante comprender una vía de señalización neuronal (muy complicado, sí); La respuesta es: fenómeno de plasticidad neuronal.

Estímulos repetidos permiten cambios en la liberación de proteínas intracelulares que modifican el proceso sináptico y favorecen a la plasticidad neuronal. La plasticidad neuronal es la capacidad maravillosa del sistema nervioso de restructurarse tanto funcional como estructuralmente.

De forma sencilla: La potenciación a largo plazo –long term potentiation (LTP)– se define como un alza en el periodo de tiempo que dura la comunicación sináptica entre dos neuronas como consecuencia de una estimulación eléctrica de alta frecuencia.

Este ajuste en la eficacia sináptica que supone la LTP es el proceso fisiológico que sustenta el aprendizaje y la memoria.

Dopamina

La trasmisión de la dopamina desde las células neuronales de la sustancia negra del cerebro hasta la corteza prefrontal lateral parece ser un fenómeno importante en las funciones cognitivas relacionadas con el proceso de memoria y aprendizaje.

La inervación dopaminérgica llega a la corteza prefrontal desde de la pars compacta de la sustancia negra (SNc) y del área tegmental ventral (VTA); se ha demostrado que las neuronas que provienen de VTA y de SNc incrementan la actividad neuronal con solidez durante las tareas que requieren la ejecución de procesos de memoria y aprendizaje.

La dopamina (DA) proveniente de VTA controla el proceso de almacenamiento de la memoria a través de la expresión de factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) en el hipocampo.

El factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) es crítico en el desarrollo sináptico y la plasticidad en el sistema nervioso central (SNC), regula las funciones de diferentes circuitos neuronales a lo largo de toda la vida; además juega un rol crítico al estimular la formación de la fase tardía de la potenciación a largo plazo en distintas áreas del cerebro.

Memoria: proceso cognitivo

La memoria es un proceso cognitivo superior por medio del cual toda información que almacenamos en nuestro cerebro puede ser evocada de manera consciente e inconsciente.

La memoria puede ser alterada por procesos patológicos de forma reversible o irreversible, por tal razón resulta imperativo comprender no solo su estructura neuroquimca sino también su mecanismo de formación molecular.

Componentes de la memoria

La memoria está compuesta por una serie de procesos que le confieren funcionalidad, estos son:

• Fijación: es la entrada de la información
• Conversación o retención: es el almacenamiento de la información
• Evocación: es la posibilidad de recuperar la información almacenada
• Reconocimiento: es la sensación de familiaridad que acompaña a la sensación almacenada

Si analizamos detalladamente este proceso notaremos que el proceso de aprendizaje esta ampliamente ligado al proceso cognitivo de la memoria; el proceso de aprendizaje tiene la exclusiva finalidad de adquirir nuevos conocimientos o nuevos patrones de conducta y para que eso suceda debemos fijar y retener nueva información.

Otro factor importante del proceso de memoria que permite conservar la información y transferirla a través de estímulos una vez que dicha información ya no se encuentra presente. Ademas, debemos puntualizar que la memoria cumple un papel fundamental en varios procesos cognitivos como por ejemplo, en la atención.

División clínica de la memoria

Clínicamente podemos dividir a la memoria en tres eslabones y según cada uno de ellos determinar posterior a la evaluación si existe alguna perturbación del proceso cognitivo.

Memoria inmediata: se refiere a la memoria de aquellos acontecimientos ocurridos en los primeros segundos previos a la evaluación.

Memoria mediata: es la memoria de lo que ha ocurrido o se ha presentado varios minutos u horas antes. Por ejemplo, recordar que desayunamos o como llegamos al lugar de la evaluación.

Memoria remota: recoge la experiencia o acontecimientos pasados de la vida del individuo. Se trata de la capacidad de evocar recuerdos pasados, por ejemplo: el nombre de tus abuelos o alguna efemérides.

Trastornos de la memoria

Amnesia

Es la incompetencia que presenta un individuo para evocar información y además es la alteración más frecuente de la memoria. Las amnesias están dividas en:

Amnesia anterograda: o amnesia de fijación, es la incompetencia para aprender nueva información. Generalmente son debidas a causas orgánicas y reversibles una vez corregida la causa. Afecta la memoria inmediata y reciente.

Amnesia retrograda: es la incompetencia para recordar lo ocurrido antes de un evento traumático. Incluye la memoria reciente y posiblemente la remota; padecer este tipo de amnesia significa no recordar información previamente aprendida.

Hipernemsia

Se trata de aquellos individuos con exagerada habilidad para recordar fechas, sucesos y cualquier tipo de información; no es obligatoriamente una patología peri si es una alteración de la memoria.

Paranmesia

es la torcedura o falsificación de la memoria, bien sea por la alteración del recuerdo o del reconocimiento; las paranmesias se clasifican en:

Deja-Vu: deriva del vocablo en idioma francés “ya visto” y describe la sensación de conocimiento que experimenta una persona al estar ante una situación completamente nueva.

Jamai-Vu: sensación de desconocimiento de un recuerdo propio, es decir recuerdas alguna situación pero no reconoces haberla experimentado.

Alomnesia

Disrupción del contenido de los recuerdos según el estado afectivo del individuo. Ejemplo: individuos depresivos que distorsionan el contenido de sus recuerdos con cargas emocionales negativas.

Confabulación

Es comenzar a crear una historia falsa pero que el individuo está plenamente convencido de que es real. Se ve mucho en individuos mayores o en aquellos que están iniciando una demencia.

Conclusiones

El hipocampo permite consolidar la información y colabora en las guías básicas de la orientación espacial. Tanto la memoria a largo plazo igual como la potenciación a largo plazo, dependen de un cambio en las interconexiones neuronales distribuidas por distintas áreas del SNC.

El fortalecimiento de algunas conexiones neuronales se lleva a cabo por los cambios sinápticos, dando como resultado un remodelado de los circuitos nerviosos que originalmente representan la información almacenada. Todos estos procesos están sustentados en cambios moleculares y químicos del cerebro.

En experimentos de laboratorio se ha demostrado que con el envejecimiento la disminución de la capacidad de memoria se correlaciona con reducción en la fase tardía de la LPT donde el BDNF es esencial para el sustento del servicio y la integridad estructural en el hipocampo.

El proceso de envejecimiento es regular y común para todos los seres vivos, sin embargo, puedes estimular y potenciar las conexiones sinápticas hipocampales mediante estímulos sostenidos. En activa tu cerebro vamos a enseñarte como entrenar tu memoria visita nuestra sección salud de tu cerebro y lee nuestra entrada sobre ejercicios para la memoria.