La memoria y la amnesia: definición, causas, terapias, Apuntes de Psicobiología

¡Descarga La memoria y la amnesia: definición, causas, terapias y más Apuntes en PDF de Psicobiología solo en Docsity! Tema 4: LA MEMORIA Prof. Dra. Isabel Trujillo Pozo itrujillo@us.es Psicobiología de los Procesos Cognitivos Capítulo 18 (págs: 447-482) Kolb y Whishaw, 2006 http://elpais.com/diario/2009/01/29/necrologicas/1233183601_850215.html http://es.wikipedia.org/wiki/HM_(paciente) Henry Gustav Molaison (1926-2008) http://thebrainobservatory.ucsd.edu/ (Corkin, 2002) No es posible demostrar la localización de la memoria en ningún lugar del sistema nervioso. Algunas regiones limitadas pueden ser importantes para el aprendizaje o la retención de una actividad particular, pero el engrama (la memoria) está representada en todas las regiones Karl S. Lashley, 1950 Causas de amnesia  Amnesia infantil  Estado de fuga (habilidades y lenguaje intactos. Sin conocimiento de vida anterior. Creación de nueva identidad)  Amnesia global transitoria Pérdida de recuerdos anteriores e incapacidad de formar nuevos. Asociada a conmoción cerebral, jaqueca, hipoglucemia, epilepsia o interrupción del flujo sanguíneo en la arteria cerebral posterior.  Terapia electroconvulsiva (TEC) Terapia electroconvulsiva Tratamiento eficaz contra la depresión, aunque suele provocar pérdida de memoria.  Incluso con pocas aplicaciones  Sus efectos parecen ser acumulativos  ¿Reversible?  Defectos persistentes molestos Amnesia retrógrada y anterógrada  Cuando la gravedad de la amnesia retrógrada varía en función de la antigüedad de los recuerdos, se dice que es dependiente del tiempo, y la gravedad de la lesión determina la duración de la amnesia Paciente HM: Lesión en la amígdala, hipocampo y corteza medial circundante La amnesia anterógrada se observa tras lesiones en el lóbulo temporal medial Copyright © Allyn & Bacon 2005 Dos tipos de memoria: explícita e implícita Memorias sensoriales (memorias icónicas y ecoicas) Memoria a corto plazo Se mantiene mediante actividad neural Duración y capacidad limitada Memoria a largo plazo Requiere cambios neuroquímicos o morfológicos Más permanente. Capacidad ilimitada Clasificación de la memoria en términos de capacidad y duración Tarea de dibujo en espejo Procedimiento desarrollado por Reber y Squire (1998): aprender a pulsar una secuencia de teclas Aspectos de la memoria preservados en la amnesia: aprendizaje motor Efecto de la exposición previa a estímulos (imágenes, música o rostros) sobre la conducta aunque no haya recuerdo consciente Los sujetos con amnesia anterógrada recuerdan (memoria explícita o declarativa) menos de la mitad de las palabras que los controles pero ambos grupos tuvieron un rendimiento similar en la tarea de completar palabras (memoria implícita) Graf, Squire y Mandler (1984) Aspectos de la memoria preservados en la amnesia: “preparación o priming” Bases neurales de la memoria explícita Petri y Mishkin (1984) 0.0. 0.00. Conexiones subcorticales de la formación hipocampal | $$ss. q30: o. CC Eaimació hipocampal > d A _Corteza cingulada MN A : N , y y tegmental A Aferencias colinérgicas Aferencias Aferencias Aferencias dopaminérgicas serotoninérgicas noradrenérgicas Bases neurales de la memoria implícita  La memoria implícita no requiere de la manipulación de la información por parte de los procesos corticales superiores.  Se codifica automáticamente, de la misma forma que se recibe. Se trata de un proceso de abajo hacia arriba.  Las estructuras claves en el circuito que media la memoria implícita son la corteza cerebral y los ganglios de la base. Déficit en diferentes tareas procedimentales en pacientes con lesiones en los ganglios basales - Deficits en tarea de mantener una aguja en una ubicación (rotatoria) en enfermos de Huntington - Deficit en test de tiempo de reacción secuencial en enfermos de Parkinson y Huntington - Déficits en la tarea de lectura en espejo Activación de los ganglios basales en el aprendizaje de destrezas El aprendizaje de una secuencia específica de movimientos de los dedos activa la corteza motora, el área motora suplementaria y los ganglios basales. Activación del cerebelo en algunos estudios. Hazeltine y cols, 1998 Se trata de aprendizajes que implican múltiples entradas y opciones de respuesta y muestran un aprendizaje gradual, a lo largo de muchos ensayos Copyright © Allyn & Bacon 2005 El papel del hipocampo en la memoria Conexiones corticales de la formación hipocampal So. . e... (A) Circunvolución cingulada Fimbria/fórnix (0) : : : o Cuerpos Hipocampo mamilares CA2 Astade CA4 CAR Ammon Lesiones en CA1 producen amnesia anterógrada  Paciente R.B. (Zola- Morgan, Squire y Amaral, 1986)  Anoxia por parada cardíaca. Amnesia anterógrada permanente  Daños en la CA1 (especialmente rica en receptores NMDA)  Lesiones en el hipocampo producen amnesias retrógradas limitadas en el tiempo y que dependen de la extensión de la lesión. Pacientes con lesiones en CA1 tienen amnesias retrógradas de 1-2 años. Ej. Paciente RG Squire y col.  El hipocampo es importante para la memoria durante un periodo relativamente corto tras el aprendizaje. La corteza cerebral es responsable de la memoria que se extiende más atrás en el tiempo. Se puede acceder a los recuerdos más tempranos directamente a través del neocórtex. Almacenamiento de la memoria y el hipocampo  Hipocampo codifica los recuerdos con respecto al contexto. Por tanto, el hipocampo es sólo uno de los muchos sistemas de memoria, pero tiene un papel especial en el almacenamiento de los recuerdos que son significativos sólo si también se recuerda su contexto. La memoria episódica o autobiográfica es especialmente dependiente del contexto. Copyright © Allyn & Bacon 2005 Sistemas de memoria múltiples Corteza temporal  Estudios con pacientes epilépticos que se han sometido a cirugía ponen de manifiesto diferencias significativas en los trastornos de memoria según las lesiones sean en el HI o el HD  Tras resección del lóbulo temporal derecho hay problemas en el reconocimiento de rostros, la ubicación en el espacio y las pruebas de laberintos  Tras resección del lóbulo temporal izquierdo hay trastornos relacionados con el recuerdo de listas de palabras, trigramas de consonantes (p.e. UFC) y asociaciones no espaciales. Dificultades en test de dígitos recurrentes. . 1 Coronal sections from the patient's structural MRI scan, with the white arrows indicating the atrophic hippocampi (see Methods for more details). (A) FLAIR image from a section through the anterior temporal lobes. (B) A T, image from a more posterior section. (C) A magnified view of TT's medial temporal lobes taken from his T, structural scan. Fig. 2 Example views from within the vídeo game “The Getaway (€ 2002 Sony Computer Entertainment Europe. Upper panel shows a view at Trafalgar Square, middle panel a view at Piccadilly Circus, lower panel a view looking towards the London Eye/Millenium Wheel. These images are reproduced with the kind permission of Sony Computer Entertainment Europe. OPEN Baccess Freely available online 0 -PLOS | ONE Anterior/Posterior Competitive Deactivation/Activation Dichotomy in the Human Hippocampus as Revealed by a 3D Navigation Task Isabel Catarina Duarte!”?, Carlos Ferreira'?, Joáo Marques”?, Miguel Castelo-Branco! > 1 Brain Imaging Network Grid, ICNAS, Portugal, 2Institute for Biomedical Imaging and Life Sciences, University of Coimbra, Coimbra, Portugal Abstract Anterior/posterior long axis specialization is thought to underlie the organization of the hippocampus. However it remains unclear whether antagonistic mechanisms differentially modulate processing of spatial information within the hippocampus. We used fMRI and a virtual reality 3D paradigm to study encoding and retrieval of spatial memory during active visuospatial navigation, requiring positional encoding and retrieval of object landmarks during the path. Both encoding and retrieval elicited BOLD activation of the posterior most portion of hippocampus, while concurrent deactivations (recently shown to reflect decreases in neural responses) were found in the most anterior regions. Encoding elicited stronger activity in the posterior right than the left hippocampus. The former structure also showed significantly stronger activity for allocentric vs. egocentric processing during retrieval. The anterior vs. posterior pattern mimics, from a functional point, although at much distinct temporal scales, the previous anatomical findings in London taxi drivers, whereby posterior enlargement was found at the cost of an anterior decrease, and the mirror symmetric findings observed in blind people, in whom the right anterior hippocampus was found to be larger, at the cost of a smaller posterior hippocampus, as compared with sighted people. In sum, we found a functional dichotomy whereby the anterior/posterior hippocampus shows antagonistic processing patterns for spatial encoding and retrieval of 3D spatial information. To our knowledge, this is the first study reporting such a dynamical pattern in a functional study, which suggests that differential modulation of neural responses within the human hippocampus reflects distinct roles in spatial memory processing. Citation: Duarte IC, Ferreira C, Marques J, Castelo-Branco M (2014) Anterior/Posterior Competitive Deactivation/Activation Dichotomy in the Human Hippocampus as Revealed by a 3D Navigation Task. PLoS ONE 9(1): e86213. doi:10.1371/journal.pone.0086213 Editor: Lesley Joy Rogers, University of New England, Australia Received August 20, 2013; Accepted December 10, 2013; Published January 27, 2014 Copyright O Allyn 8 Bacon 2005 Negative BOLD during Spatial Memory B J A encoding retrieval encoding retrieval O baseline baseline baseline D | i 9 2s 2Is 9 28 2s 9% E J A! Figure 1. Experimental design and two scene examples. The paradigm consisted of pairs of encoding/retrieval blocks separated by a dark image during 9 seconds (A). jit - period of variable durations (3, 6 or 9 seconds). The task scene comprised a room with targets (chairs) and landmarks (door, table, picture) (B-E). During the encoding phase (B and D) the subject had to virtually move using a joystick, and click all target object locations. During the retrieval periods (C and E) the subject had to virtually move and click at the locations corresponding to the missing targets. The subject started from the same position and with the same angle of vision as in encoding when the retrieval is done in the egocentric mode (C). During the allocentric retrieval (E), the starting position and the angle of vision is changed in relation to the previous egocentric block. doi:10.1371/journal.pone.0086213.g001 Inicio : Fig. 18-8 Un laberinto visual. Los circulos negros representan pernos me- tálicos sobre una base de madera. La prueba consiste en descubrir y recordar la ruta correcta por ensayo y error, indi- cada aquí por la línea. Un déficit en es- ta prueba está correlacionado con la extensión de la lesión en el hipocampo derecho, (4) Test de Hebb de dígitos recurrentes = nena mn ono. ron o e q 0 + q vn. -—wnmo eoornVosu AS ou. m.n—» aun ou o Ina o = (B) Test de Corsi de secuencias rítmicas con cubos pais Ve A Ilal y 5 y / pau) 7H h 6 8 E al J Vista del examinador Ubicación en el espacio (C) Curva de adquisición del aprendizaje 75 Sujeto control 50 Series no repetidas mm A Porcentaje de aciertos 0 3 6 9 12 15 18 21 2 Ensayos (D) Rendimiento 70 Lóbulo temporal Lóbulo temporal izquierdo derecho Corteza 60 rte; 50 Es Corteza más Corteza más a hipocampo hipocampo 3 339 D g E E 10 Dígitos Bloques ¿Lesión de corteza adyacente al lóbulo temporal medial produce déficits en la memoria explícita?  Estudios de disociación de los efectos de las lesiones en neocórtex y lóbulo temporal medial ponen de manifiesto que: o Las lesiones en el lóbulo temporal derecho causan trastorno en la memoria de material no verbal o Lesiones en el lóbulo temporal izquierdo producen déficits en las pruebas verbales o Lesiones en neocórtex temporal adyacente están asociadas a trastornos de memoria  Lesiones en córtex parietal, temporal posterior y occipital producen déficits específicos (prosopagnosia, anomia para objetos, amnesia topográfica) que parecen desarrollarse sólo con lesiones bilaterales Lesiones difusas producen déficits de memoria (p.e. encefalitis por virus de herpes simple o enfermedad de Alzheimer)  Caso de paciente Boswell (lesión lóbulo temporal medial+lóbulo temporal lateral). Presenta amnesia anterógrada y retrógrada completa  Progresión enfermedad de Alzheimer y correlación con lesiones en diferentes regiones corticales 1. Déficits en memoria anterógrada (temporal medial) 2. Déficits en memoria retrógrada (temporal lateral, ínsula, frontal medial) 3. Déficits memoria implícita La amnesia anterógrada también se observa en la enfermedad de Alzheimer Ovillos neurofibrilares (citoesqueleto) Placas amiloides • Deterioro en la memoria declarativa (conservadas las memorias de procedimiento). Anomalías • Citoesqueléticas y en las regiones extracelulares • Especialmente afectados: corteza entorrinal (neuronas piramidales glutamatérgicas), hipocampo (CA1 y CA2), neocorteza y amígdala • La degeneración de neuronas de los núcleos Basal de Meynert, Rafe y Locus coeruleus producen niveles reducidos de acetilcolina, serotonina y noradrenalina La amígdala o complejo amígdalino está compuesta por varios núcleos La amígdala Amígdala y memoria emocional Lesiones selectivas de la amígdala ocasionan un síndrome caracterizado por la disminución en la sensibilidad por estímulos afectivos • Déficits en lesiones practicadas a animales • No respuesta a descargas • No discriminación de temperatura • No respuesta de orientación (cambios frec. card. y resp.) • Menor selectividad en alimentación • Menor sensibilidad a la privación de comida • Deterioro en la sensibilidad a recompensa con comida Paciente H.M. (lesión lóbulo temporal medial, incluyendo extirpación bilateral amígdala) 1. Embotamiento de la sensibilidad afectiva 2. Dolor disminuído 3. Problemas con la alimentación 4. No discriminación de dolor (independiente del problema de memoria, otros pacientes amnésicos sí discriminan). Amígdala y memoria emocional Amígdala puede contribuir a la amnesia de los pacientes con lesión del lóbulo temporal medial, específicamente su lesión afectará a las memorias emocionales Condicionamiento clásico de una respuesta emocional (miedo condicionado) Presión arterial (mm Hg) Electricidad / pl (0 O 20 10 10 20 10 20 10 3 2 58 Ñ a 3 E 15 15 $ 2 2 E 2 g E 5 E 3 E E ES ls E 3 3 E E á € 310 É 310 E 2 5 3 5 X SY $ Ba Ss ga E 3 3 ¿ S 5 E _ ¿ y E 3 5 5 3 o 0 0 0 0 0 10 10 0 10 0 10 0 10 0 x Corteza perirrinal Corteza perirrinal Corteza pará- NO) Amígdala Corta Hipocampo entorrinal Y Corteza frontal, parietal, temporal, occipital y cingulada cl Entrenamiento básico Contexto Reconocimiento de la tarea Igualación a la muestra No igualación a la muestra Lesión del hipocampo  deterioro en la tarea de contexto. Reconocimiento de contexto deteriorado Lesión en corteza rinal  déficits en memoria anterógrada y retrógrada en las pruebas de reconocimiento de objetos. Conocimiento factual o semántico (reconocimiento obj.) deteriorado Murray et al El diencéfalo Lesiones en el diencéfalo causan amnesia diencefálica  Datos proceden de pacientes con ACV que afectan al tálamo medio y de pacientes con el síndrome de Korsakoff (relacionado con la ingesta de alcohol, déficit de vitamina B1. Se observan lesiones en el tálamo medio, cuerpos mamilares y atrofia cerebral generalizada).  Alcoholismo de larga duración acompañado de desnutrición produce déficits en la memoria. 1. Amnesia anterógrada 2. Amnesia retrógrada 3. Confabulación (historias plausibles sobre hechos del pasado). 4. Escaso contenido en la conversación 5. Falta de percepción de la naturaleza interior (insight) 6. Apatía Memorias sensoriales (memorias icónicas y ecoicas) Memoria a corto plazo Se mantiene mediante actividad neural Duración y capacidad limitada Memoria a largo plazo Requiere cambios neuroquímicos o morfológicos Más permanente. Capacidad ilimitada Clasificación de la memoria en términos de capacidad y duración Memoria a corto plazo (memoria de trabajo) Tipo de memoria utilizada para la retención de dígitos, palabras, nombres u otros ítems durante un breve período.  MCP y MLP son sistemas paralelos en los que el material se procesa de forma separada y simultáneamenente.  La memoria de trabajo tiene dos componentes (Baddely, 1986)  Recuerdos visuo-espaciales (localización de la forma de los objetos en el espacio, ctza parietal occipital y prefrontal derecha)  Recuerdos verbales-fonológicos (retención de información verbal). 2 componentes: habla silenciosa o sistema de repaso subvocal de los registros fonológicos (área de Broca) almacenamiento fonológico activado por el habla (corteza parietal inf circunvolución supramarginal izq) La memoria de trabajo tiene 2 componentes 1. Asa articulatoria (verbal) área de Broca y corteza parietal izquierda (circunvolución supramarginal) y corteza inferior parietal activada por el habla 2. Bloc de notas visoespacial: región occipito-parietal derecha (circunvolución angular) Función ejecutiva corteza prefrontal, coordina flujo de atención de un componente de la memoria de trabajo a otro Recuerdos verbales Almacenamiento fonológico Activado por el habla Bloc de notas visuoespacial Las neuronas de la corteza prefrontal están activas en tareas de respuesta demorada Goldman-Rakic, 1992; Gnadt y Anderson, 1988 Las neuronas de la corteza intraparietal lateral se activan durante tareas oculomotoras de respuesta demorada Estrechas conexiones entre el surco principal y el surco intraparietal Las neuronas de la corteza prefrontal están activas en tareas de respuesta demorada MCP localización: área 8 MCP reconocimiento: áreas 9 y 46 Registro electrofisiológico, Goldman y Rakic PET+RMI, Petrides y col