Tipuri de memorie pe termen lung, baze și tulburări neuronale

memorie pe termen lung (MLP) este un magazin de memorie foarte durabil, cu o capacitate aparent nelimitată. O memorie pe termen lung poate dura de la câteva ore la câțiva ani.

Memoriile care ajung la memorie pe termen scurt pot deveni amintiri pe termen lung printr-un proces numit "consolidare". În ea intervine repetarea, asociațiile semnificative și emoțiile.

Potrivit acestor factori, amintirile pot fi mai puternice (data nasterii) sau mai slabe sau mai greu de recuperat (un concept pe care l-ati invatat cu ani in urma la scoala).

În general, memoria pe termen scurt este mai acustică și mai vizibilă. În timp ce în memoria pe termen lung informația este codificată, mai presus de toate, vizual și semantic (mai mult legată de asociații și sensuri).

În ceea ce privește planul fiziologic, memoria pe termen lung implică un proces de schimbări fizice în structurile și conexiunile neuronilor, celulele creierului nostru.

Procesul este cunoscut sub numele de abilitare pe termen lung (PLP). Și aceasta presupune că atunci când învățăm ceva, noi circuite neuronale sunt create, modificate, întărite sau slăbite. Asta înseamnă că există o reorganizare neuronală care ne permite să stocăm noi cunoștințe în creierul nostru. În acest fel, creierul nostru se schimbă în mod constant.

Hipocampul este structura creierului în care informațiile sunt stocate temporar și servesc la consolidarea amintirilor de la depozitarea pe termen scurt la depozitarea pe termen lung. Se crede că poate participa la modularea conexiunilor neuronale pentru perioade de mai mult de 3 luni de la prima învățare.

Hipocampul are legături cu zone multiple ale creierului. Se pare că pentru ca amintirile să fie fixate în creierul nostru, hipocampul transmite informațiile către zonele corticale unde acestea sunt stocate într-un mod durabil.

Evident, dacă aceste structuri ale creierului ar fi fost afectate în vreun fel, o formă de memorie pe termen lung ar fi afectată. Acest lucru se întâmplă la pacienții cu amnezie.

De asemenea, în funcție de zona creierului deteriorat, unele tipuri de memorie sau amintiri ar fi afectate, dar altele nu ar fi. Tipurile de memorie existente sunt descrise mai jos.

Pe de altă parte, când uităm ceva, ceea ce se întâmplă este că conexiunile sinaptice responsabile pentru acea cunoaștere slăbesc. Deși s-ar putea întâmpla ca o nouă rețea neuronală să fie activată care să se suprapună cu cea anterioară, provocând interferențe.

Prin urmare, există o dezbatere despre faptul dacă vom reuși să ștergem definitiv informațiile în memoria noastră sau nu. Este posibil ca datele stocate să nu fie niciodată îndepărtate complet din memoria noastră pe termen lung, dar să devină mai greu de recuperat.

Istoria memoriei pe termen lung

Primele încercări de a studia memoria s-au bazat pe metode filosofice. Acestea au constat în observație, logică, reflecție etc.

În secolul al XIX-lea au început să folosească metoda științifică pentru a studia memoria experimentală. Astfel, Ebbinghaus sa concentrat pe studiul memoriei umane, în timp ce Lashley a analizat pentru prima dată memoria animalelor.

Încă din 1894, Santiago Ramón y Cajal, a presupus prin preparate histologice că învățarea produce schimbări structurale în sistemul nostru nervos.

În timp ce, în 1949, o altă figură fundamentală, Donald Hebb, a afirmat că învățarea se bazează pe mecanisme de plasticitate sinaptică. Aceasta înseamnă că conexiunile sinaptice se modifică odată cu memoria pe termen lung.

În paralel, faimosii comportori Pavlov, Skinner, Thorndike și Watson au stabilit bazele învățării asociative: condiționarea clasică și operantă.

Modelul cel mai folosit pentru a explica funcționarea memoriei este modelul lui Atkinson și Shiffrin (1968).

Ei au indicat că informațiile sunt primite prin intermediul simțurilor (vedere, miros, auz, atingere ...) care intră în magazia senzorială, apoi ajung la un al doilea magazin cunoscut sub numele de memorie pe termen scurt (MCP), care are o durată și o capacitate limitată .

Unele informații din memoria pe termen scurt pot trece la magazinul următor, memoria pe termen lung. Acesta reține și procesează informațiile selectate anterior. Capacitatea sa este practic nelimitată.

Studiile neuropsihologice au fost, de asemenea, fundamentale pentru pacienții cu leziuni în lobii temporali, găsind posibila localizare a memoriei în creier. Un caz foarte faimos este cel al pacientului Henry Molaison (H.M.). Acest pacient a fost eliminat ambii lobi temporali medii, o parte a hipocampului și amigdala pentru a trata epilepsia lor. Cu toate acestea, după operație, au descoperit că nu putea să stocheze informații noi în memoria sa pe termen lung.

Datorită modelelor animale, a fost posibilă demonstrarea circuitelor neuronale implicate în procesul de învățare. Pe lângă mecanismele moleculare diferite care există în memoria pe termen scurt și lung.

De fapt, Eric Kandel a primit Premiul Nobel în 2000 pentru studiile sale cu Aplysia Californica. Acest melc marin a dezvăluit multe despre circuitele neuronale și schimbările structurale în memorie. Aceasta a confirmat cu siguranta ipotezele lui Cajal.

În prezent, cercetătorii folosesc tehnici neuroimagistice la pacienții sănătoși și bolnavi pentru a afla mai multe despre mecanismele de memorie (Carrillo Mora, 2010).

Tipuri de memorie pe termen lung

Există două tipuri de memorie pe termen lung, explicite sau declarative și implicite sau nedeclaratoare.

Memorie declarată sau explicită

Memoria declarativă cuprinde toate cunoștințele care pot fi evocate în mod conștient. Aceasta poate fi verbalizată sau transmisă într-un mod simplu unui alt individ.

În creierul nostru, magazinul pare să fie situat în lobul temporal medial.

În acest subtip de memorie se află memoria semantică și memoria episodică.

Memoria semantică se referă la semnificația cuvintelor, funcțiile obiectelor și alte cunoștințe despre mediu.

Memoria episodică, pe de altă parte, este cea care stochează experiențele, experiențele și experiențele relevante din punct de vedere emoțional sau din viața noastră. Acesta este motivul pentru care se numește și memorie autobiografică.

Memorie non-declarativă sau implicită

Acest tip de amintire, după cum puteți deduce, este evocat în mod inconștient și fără efort mental. Conține informații care nu pot fi ușor verbalizate și pot fi învățate în mod inconștient și chiar involuntar.

În această categorie se află memoria procedurală sau instrumentală, care implică amintirea abilităților și obiceiurilor. Câteva exemple ar fi jucarea unui instrument, călătoria cu bicicleta, conducerea sau gătitul. Sunt activități care au fost practicate foarte mult și, prin urmare, sunt automatizate.

Partea din creierul nostru care este responsabilă pentru stocarea acestor abilități este nucleul striat. În plus față de ganglionii și cerebelul bazal.

De asemenea, memoria non-declarativă include învățarea prin asociere (de exemplu, relaționarea unei anumite melodii cu un loc sau conectarea unui spital cu senzații neplăcute).

Acestea sunt condiționarea clasică și condiționarea condiționată. Primul face ca două evenimente să fie asociate care au apărut de mai multe ori într-o manieră comună sau contingentă.

În timp ce al doilea implică învățarea că un anumit comportament este pozitiv (și, prin urmare, se repetă) consecințe, și alte comportamente care produc consecințe negative (și realizarea lor va fi evitată).

Răspunsurile care au componente emoționale sunt stocate într-o zonă a creierului numită nucleul amigdaloid. În contrast, răspunsurile care implică mușchii scheletici sunt localizate în cerebel.

Implicarea non-asociativă de învățare este, de asemenea, stocată în memoria implicită, cum ar fi habituarea și conștientizarea, în căile reflexe.

Baze neuronale

Pentru ca orice informație să ajungă la memoria pe termen lung, este necesar să se producă o serie de modificări neurochimice sau morfologice în creier.

S-a dovedit că memoria este stocată prin multiple sinapse (conexiuni între neuroni). Când învățăm ceva, anumite sinapse devin mai puternice.

Pe de altă parte, când o uităm, ei devin slabi. Astfel, creierul nostru se află în schimbare continuă, obținând noi informații și aruncându-i pe cel care nu este util. Aceste pierderi sau câștiguri ale sinapselor influențează comportamentul nostru.

Această conectivitate este remodelată pe tot parcursul vieții datorită mecanismelor de formare, stabilizare și eliminare sinaptică. Pe scurt, există reorganizări structurale în conexiunile neuronale.

În investigațiile efectuate la pacienții cu amnezie, sa evidențiat faptul că memoria pe termen scurt și pe termen lung a fost în magazine diferite, având substraturi neuronale diferite.

Imputernicirea pe termen lung

După cum sa descoperit, atunci când suntem într-un context de învățare, există o eliberare mai mare de glutamat.

Aceasta determină activarea anumitor familii de receptori, care la rândul lor determină intrarea calciului în celulele nervoase implicate. Calciul penetrează în principal printr-un receptor numit NMDA.

Odată ce o cantitate mare de calciu se acumulează în celulă care depășește pragul, se declanșează ceea ce se numește "potențare pe termen lung". Ceea ce înseamnă că are loc o învățare mai durabilă.

Aceste niveluri de calciu determina activarea diferitelor kinaze: protein kinaza C (PKC), calmodulin kinaza (CaMKII), mitogen actividas kinaze (MAPK) și tirozin kinaza End.

Fiecare dintre ele are funcții diferite, declanșând mecanisme de fosforilare. De exemplu, calmodulin kinaza (CaMKII) contribuie la inserția de noi receptori AMPA în membrana postsynaptică. Aceasta produce o forță și o stabilitate mai mare a sinapselor, menținând învățarea.

CaMKII provoacă, de asemenea, schimbări în citoscheletul neuronilor, influențând activitatea activă. Aceasta are ca rezultat o creștere a dimensiunii coloanei vertebrale dendritice, care este legată de o sinapsă mai stabilă și mai durabilă.

Mai mult, protein kinaza C (PKC) stabilește punți între celulele presinaptice și postsinaptică (Cadherin-N), care produc o conexiune mai stabilă.

In plus, vor participa gene de expresie timpurie implicate in sinteza proteinelor.Calea MAPK (kinazele activate de mitogen) reglează transcripția genetică. Acest lucru ar duce la noi conexiuni neuronale.

Astfel, în timp ce memoria pe termen scurt implică modificarea proteinelor existente și modificările în puterea sinapselor preexistente, memoria pe termen lung necesită sinteza proteinelor noi și creșterea conexiunilor noi.

Datorită căilor PKA, MAPK, CREB-1 și CREB-2, memoria pe termen scurt devine memorie pe termen lung. Acest lucru se reflectă în modificările dimensiunii și formei coloanei dendritice. Extinderea butonului terminal al neuronului.

În mod tradițional sa crezut că aceste mecanisme de învățare au apărut doar în hipocampus. Cu toate acestea, sa demonstrat la mamifere că potențarea pe termen lung poate să apară în numeroase regiuni, cum ar fi cerebelul, talamusul sau neocortexul.

De asemenea, sa constatat că există locuri în care nu există aproape nici un receptor NMDA și, chiar și așa, apare potențarea pe termen lung.

Depresie pe termen lung

Așa cum puteți crea amintiri, puteți, de asemenea, "uita" alte informații care nu sunt tratate. Acest proces se numește "depresie pe termen lung" (DLP).

Aceasta servește pentru a evita saturația și apare atunci când există o activitate în neuronul presinaptic, dar nu în postsynaptic sau invers. Sau, când activarea are o intensitate foarte scăzută. În acest mod, modificările structurale menționate mai sus sunt treptat inversate.

Memorie pe termen lung și somn

În diferite studii a fost demonstrat că odihna adecvată este esențială pentru a stoca amintirile într-un mod stabil.

Se pare că organismul nostru profită de perioada de somn pentru a crea noi amintiri, deoarece nu există interferențe din mediul exterior care să facă dificil procesul.

Astfel, în vigilență, codificăm și recuperăm informațiile deja stocate, în timp ce în timpul visului consolidăm ceea ce am învățat în timpul zilei.

Pentru ca acest lucru să fie posibil, sa observat că în timpul reacțiilor de somn au loc în aceeași rețea neuronală care a fost activată în timp ce învățam. Asta înseamnă că potențarea pe termen lung (sau depresia pe termen lung) poate fi indusă în timpul somnului.

Interesant, studiile au arătat că somnul după învățare are efecte benefice asupra memoriei. Fie într-un somn de 8 ore, un somn de 1 sau 2 ore și chiar și un somn de 6 minute.

În plus, cu cât este mai mic timpul care trece între perioada de învățare și vis, cu atât mai multe beneficii pe care le va avea în stocarea memoriei pe termen lung.

Tulburări de memorie pe termen lung

Există condiții în care memoria pe termen lung poate fi afectată. De exemplu, în situații în care suntem obosiți, când nu dormim bine sau mergem prin momente stresante.

De asemenea, memoria pe termen lung tinde să se înrăutățească treptat, pe măsură ce îmbătrânim.

Pe de altă parte, condițiile patologice care sunt mai mult legate de problemele de memorie sunt leziunile cerebrale dobândite și tulburările neurodegenerative, cum ar fi boala Alzheimer.

Evident, orice deteriorare care apare în structurile care susțin sau participă la formarea memoriei (cum ar fi lobii temporali, hipocampul, amigdala etc.) ar produce sechele în magazinul nostru de memorie pe termen lung.

Problemele pot apărea atât pentru a reaminti informațiile deja stocate (amnezie retrogradă), cât și pentru a memora amintiri noi (amnezie anterogradă).

referințe

1. Caroni, P., Donato, F. și Muller, D. (2012). Plasticitate structurală în procesul de învățare: reglementare și funcții. Nature Reviews Neuroscience, 13 (7), 478-490.
2. Carrillo-Mora, Paul. (2010). Sisteme de memorie: recenzie istorică, clasificare și concepte curente. Prima parte: Istoria, taxonomia memoriei, sistemele de memorie pe termen lung: memoria semantică. Sănătatea mintală, 33 (1), 85-93.
3. Diekelmann, S. și Born, J. (2010). Funcția de memorie a somnului. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
4. Memorie pe termen lung. (N.d.). Adus pe 11 ianuarie 2017, de la BrainHQ: brainhq.com.
5. Memorie pe termen lung. (2010). Adus de la Memoria umană: human-memory.net.
6. Mayford, M., Siegelbaum, S. A., & Kandel, E. R. (2012). Synapses și memorie de stocare. Cold Spring Harbor perspective în biologie, 4 (6), a005751.
7. McLeod, S. (2010). Memorie pe termen lung. Recuperat de la Simply Psychology: simplypsychology.org.