FISIOLOGÍA HUMANA-225

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el ser humano, que nacen con una inmadurez relativa del
sistema nervioso. Hay una etapa crítica para que se mani-
fieste el troquelado y dura sólo algunos días.
Bases moleculares del aprendizaje y la memoria
Existen diferentes experimentos que apoyan el hecho
de que una serie de sistemas de neurotransmisión están
involucrados en el aprendizaje y la memoria. Por otro lado,
también hay pruebas morfológicas que indican un aumen-
to en el número de sinapsis, dendritas y, recientemente,
también de células nerviosas. 
Los trabajos con ambientes enriquecidos o sin enrique-
cer han mostrado que los niveles de la enzima que destruye
la acetilcolina, la acetilcolinesterasa (Aco), están aumenta-
dos en diferentes zonas del cerebro de los animales en
ambientes enriquecidos y que, además, se renuevan cons-
tantemente. El aumento de la Aco indica un proceso de
inducción enzimática, en el cual cuanto mayor es la canti-
dad de sustrato (en este caso, la acetilcolina), mayor es la
actividad o las unidades de enzima para hacer frente a la
demanda. Además se observa un aumento en el peso de los
cerebros de animales en ambientes enriquecidos. Esto,
como se ha demostrado después, indica diferencias en el
grosor de la corteza, hecho que se debe, al menos, a dos pro-
cesos: un aumento del número y la arborización de las den-
dritas y un aumento de las espículas, que son las zonas de
interacción sináptica con las células que reciben la informa-
ción; es decir, un aumento en el proceso de sinaptogénesis.
La sinapsis clave para el aprendizaje y la memoria
Se contemplan dos posibilidades: una de aumento en
el número de sinapsis y otra en la eficiencia de las mismas,
aunque la combinación de ambas también es posible. 
Muchos cambios fisiológicos durante el aprendizaje
pueden alterar la respuesta presináptica y postsináptica, o
posiblemente ambas. El primer caso implica un aumento
en los mecanismos presinápticos que llevan a una mayor
disponibilidad del neurotransmisor (NT) en la hendidura
sináptica (síntesis y liberación del NT). Los mecanismos
postsinápticos involucran cambios en la respuesta de los
receptores a NT; esto puede ocurrir por aumento en el
número de los mismos (up-regulation o regulación hacia
arriba), por modificaciones en las constantes de afinidad
de los receptores por sus ligandos o por un fenómeno
conocido como sensibilización, en la cual las respuestas
ante la misma cantidad de ligandos o NT aumentan. Las
áreas de contacto sináptico entre botón terminal y espícu-
las han mostrado un incremento como resultado de los
procesos de aprendizaje.
Mecanismos de aprendizaje en neuronas aisladas
Las primeras formas de aprendizaje que se conocen a
nivel celular son la habituación y la sensibilización. Eric
Kandel (Premio Nobel de Medicina, psiquiatra y neuro-
científico) y cols. estudiaron la conducta de la babosa
marina Aplysia californica, que produce un mecanismo de
retracción del sifón, el cual conecta a las branquias. En
estudios realizados en las células del ganglio abdominal se
pudo determinar cuáles eran los componentes moleculares
de la habituación.
A medida que se administraba un programa de estí-
mulos, se observó que los registros intracelulares de las
neuronas motoras presentaban una disminución de las
tasas de descarga durante la habituación. Esto podía ser el
resultado de un cambio en la salida de NT presináptico o
de cambios en los receptores postsinápticos, como ya
hemos mencionado con anterioridad. 
Se advirtió que los potenciales excitatorios postsináp-
ticos (PEPS) disminuían progresivamente durante la esti-
mulación repetida sensorial, lo cual explicaba lo reportado
en los registros intracelulares de las neuronas motoras. Se
estableció que la disminución en los PEPS estaba relacio-
nada con una disminución de la liberación del NT y que
esto ocurre porque el calcio extracelular decae y, por con-
siguiente, también los flujos entrantes de corrientes de cal-
cio al botón terminal, con lo que hay menos vesículas
sinápticas adosadas a los sitios de liberación. 
La baja en la liberación del NT en la sinapsis impli-
ca una disminución del número de iones calcio que
entran en las terminales de las neuronas sensoriales en
cada potencial de acción. Además, la estimulación repe-
tida produce una inactivación de los canales de calcio
presinápticos.
La habituación a largo plazo en Aplysia californica
implica cambios en la morfología de la sinapsis de las neu-
ronas sensoriales. Los animales habituados tienen menor
cantidad de zonas activas de liberación de NT. En anima-
les sometidos al proceso de sensibilización, se observa que
las zonas activas de liberación son tres veces mayores que
en los animales de control. Esto corrobora lo encontrado
en mamíferos, es decir, que los procesos de aprendizaje
llevan a cambios en la morfología y el funcionamiento de
la sinapsis.
La sensibilización se presenta cuando un estímulo se
aplica después de que se ha administrado uno de mayor
intensidad. En el caso de Aplysia californica, si se admi-
nistra un estímulo intenso en la cabeza y luego un estí-
mulo en la cola, se observa una mayor respuesta de
retracción en el sifón. Esto se explica por la acción de
interneuronas, por un aumento de la liberación de NT y
porque las zonas activas presinápticas están también
incrementadas. Lo anterior ocurre de la siguiente forma:
1) activación de interneuronas facilitadoras (por estimula-
ción intensa en la cabeza de Aplysia californica); estas
interneuronas parecen transmitir con serotonina; 2) acti-
vación de receptores serotoninérgicos: aumento de los
niveles de AMP cíclico intracelular; 3) catálisis de enzi-
mas que cierran los canales de potasio; 4) al disminuir la
corriente entrante de potasio en el potencial de acción,
éste se prolonga; 5) apertura de los canales de calcio; 7)
aumento de la liberación de NT. 
196 N E U R O F I S I O L O G Í A