Mecanismos de neuroplasticidad involucrados en el aprendizaje

Simulación por ordenador de la actividad neuronal.

Serie: 'Neurociencia Educativa' (XLIX)

Nuestro cerebro es un órgano dinámico flexible y plástico, este último término ‘plástico’ es en el que más han ahondado los científicos en los últimos tiempos, puesto que representa la explicación biológica, molecular y fisiológica de las diversas variaciones producidas en las interacciones de las redes neuronales a lo largo del tiempo y unido a los cambios que suceden durante el desarrollo de los seres humanos.

El término ‘plasticidad’ neuronal (o neuroplasticidad) representa el desarrollo del sistema nervioso a lo largo del tiempo, dando lugar a periodos críticos conocidos como ventanas plásticas, estos periodos están caracterizados por una reorganización y refinamiento de las conexiones neuronales, cuyo fin es establecer circuitos sinápticos óptimos. La plasticidad neuronal se hace patente en términos cognitivos, debido a que estos periodos críticos suelen marcar hitos importantes en la infancia como la bipedestación, adquisición del lenguaje y el control motor. No obstante, no podemos concebir la plasticidad neuronal como un mecanismo exclusivo de los primeros años de vida y que se paraliza al alcanzar la madurez. Por el contrario, la plasticidad neuronal es un mecanismo eléctrico, genético estructural y funcional que representa un proceso continuo y no hechos aislados (Mancini et al., 2022)

La amplitud de procesos que se ven inmersos dentro del término ‘plasticidad neuronal’ abarcan distintos fenómenos, por ejemplo, las recuperaciones tras una lesión cerebral, la neurogénesis en periodos de madurez o adultos, la reorganización de los mapas corticales en función de la experiencia o los cambios los procesos sinápticos tras el aprendizaje o la memoria. Estos cambios, y otros no mencionados debidos a su abundancia y complejidad, representan una variación de las repuestas neuronales, pero no siempre son perdurables. Para que estos procesos sean entendidos como ‘plasticidad neuronal’ deben demostrar haber establecido un mecanismo en las aferencias del sistema nervioso central (SNC) y que represente un proceso activo de readaptación frente a las condiciones del medio (Garcés-Vieira & Suárez-Escudero, 2014).

Uno de los cambios mediados por la ‘plasticidad neuronal’ y que se considera el mecanismo base de los procesos de aprendizaje y memoria es la potenciación a largo plazo (LTP por sus siglas en inglés Long-term potenciación). Los cambios que se dan lugar durante la LTP y que se enmarcan en la ‘plasticidad sináptica’ es un aumento en la fuerza sináptica mediada por los receptores de glutamato NMDA, este aumento en la fuerza sináptica estabiliza las conexiones de determinadas vías aferentes una vez que alcanzan su punto diana, constituyendo un nuevo sustrato morfológico para almacenar el aprendizaje y la memoria (Lombroso & Ogren, 2009).

Por tanto, la potenciación a largo plazo es un proceso que conlleva el aumento de transmisión sináptica entre dos neuronas mantenido en el tiempo.  Este aumento de actividad sináptica causa que todos los datos que llegan al cerebro se clasifican y archivan de forma que siempre estén disponibles. Este proceso define la adquisición del aprendizaje, es decir, obtener conocimientos y herramientas que sirven como base para alcanzar los objetivos.

En conclusión, el aprendizaje a un nivel neurofisiológico es el proceso de modificación entre la comunicación de las neuronas (presinápsis – potsinapsis) que tiene lugar a lo largo del tiempo, siendo es un proceso flexible y cambiante sujeto a las condiciones del medio.

Bibliografía:

Garcés-Vieira, M. V., & Suárez-Escudero, J. C. (2014). Neuroplasticidad: aspectos bioquímicos y neurofisiológicos. CES Medicina, 28(1), 119–132.

Lombroso, P., & Ogren, M. (2009). Learning and memory, part II: Molecular mechanisms of synaptic plasticity. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, 48(1), 5–9.

Mancini, A., de Iure, A., & Picconi, B. (2022). Basic mechanisms of plasticity and learning. In Handbook of Clinical Neurology (Vol. 184, pp. 21–34). Elsevier B.V.

Editor: Universidad Isabel I.

ISSN 2697-0481

Burgos, España.