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SISTEMAS CONEXIONISTAS

TEMA 2: FUNDAMENTOSTEMA 2: FUNDAMENTOS BIOLÓGICOS DE LOS S. Cx.

INTRODUCCIÓN:

No parece posible entender qué son y cómo funcionanp p q ylos Sistema Conexionistas sin tener, al menos, unconocimiento somero de cómo es y cómo funciona eli t i t l d l t SNC lsistema nervioso central - en adelante SNC - al que

pretenden emular - reproducir tanto en su estructuracomo en su función -como en su función .Se va a enfocar, en este capítulo, el problema delestudio, desde el punto de vista de los fundamentosestudio, desde el punto de vista de los fundamentosnaturales, de la estructura y funcionamiento del SNabundando en la multidisciplinaridad dentro de la quese mueven las RNA.

INTRODUCCIÓN:

Algunas de las múltiples disciplinas de la Cienciainvolucradas en el estudio de los SistemasC i i t d b j l tít l d lConexionistas se pueden agrupar bajo el título de losfundamentos biológicos de las RNA y, entre ellas,vamos a destacar:

la neurología - ciencia encargada del estudio del sistemanervioso, en forma global.l bi l í t di l i t i dla neurobiología - estudia el sistema nervioso deorganismos inferiores y su metabolismo.la neuroembriología - estudia el desarrollo del SN desdegel momento de la concepción hasta el nacimiento.la neuroanatomía - estudia la disposición física o espacialde los elementos constitutivos del sistema nerviosode los elementos constitutivos del sistema nervioso.

INTRODUCCIÓN:

la neurofisiología - rama de al ciencia encargada delestudio del funcionamiento normal de los elementos deli t i ti i j t l l í lsistema nervioso, participa junto con la neurología y la

neuroanatomía en el estudio del dispositivo mecánico delsistema nervioso.sistema nervioso.la neuropsicología - estudia las conductas adquiridasmediante las que el ser humano mantiene relacionesadaptadas con el mundo exterior que le rodea,incluyendo al resto de los humanos.

Finalmente se va a citar y reflexionar acerca de unaFinalmente, se va a citar y reflexionar acerca de unaparte del SN que, por la especial importancia que tiene,se tratará como un apartado, y que es el Sistema Glial -se tratará como un apartado, y que es el Sistema Glialen adelante SG.

INTRODUCCIÓN:

Reivindicar, en este punto, la figura del más importanteinvestigador español de todos los tiempos y uno de losmás relevantes de la historia de la humanidad, elPremio Nobel Santiago Ramón y Cajal.

d d l l d d d lSe puede considerar a Cajal como el padre de todos losestudios referentes al SN por sus investigaciones yaportaciones tanto desde el punto de vista histológicoaportaciones, tanto desde el punto de vista histológicocomo embriológico y anatómico. Sus teorías ypredicciones, realizadas hace más de 100 años, en lasp , ,que se fundamentan la inmensa mayoría de losestudios que se realizan actualmente acerca del SN,

d í h did b idtodavía no han podido ser rebatidas.

INTRODUCCIÓN:

El SN está considerado como la estructura única máscompleja del universo. La función principal del SN,junto con el sistema endocrino es asegurar el control yjunto con el sistema endocrino, es asegurar el control yla comunicación (homeostasis) dentro del organismo.El SN recibe aproximadamente 109 bits/seg de unainformación heterogénea tanto por su origen espacialinformación heterogénea, tanto por su origen espacialcomo por su codificación, intensidad y significado.De toda esta información sólo se admitenconscientemente 102 bits, eliminándose, por tanto, un99% de la información recibida. Por ejemplo, no se esconsciente, a menos que se tenga un especial interés, q g ppor ello en un momento determinado, del contacto dela piel con la ropa o con el aire, o la temperatura encada célula termo-receptora del epitelio.cada cé u a te o ecepto a de ep te o

INTRODUCCIÓN:

La información que llega al SN se codifica yposteriormente se vehiculiza o transmite hasta undestino donde se incorpora a una señal específica quedestino donde se incorpora a una señal específica quedetermina la producción de un trabajo intelectual,motor o neurosecretor, como respuesta del sistema a la

f ó l ll úl linformación que le llega. En última instancia elorganismo realiza la integración activa y personal de losestímulos que le llegan, tanto desde el entorno comoestímulos que le llegan, tanto desde el entorno comodel propio organismo, para producir una respuesta .

TEMA 2.1: NEUROLOGÍA

El SN tiene dos tipos de células específicasinvolucradas en la integración de los estímulos:involucradas en la integración de los estímulos:neuronas y células del SG. Se considera a lasneuronas como el elemento funcionalneuronas como el elemento funcionalfundamental del SN, monopolizándose en ellasel procesamiento de la información en el SN.el procesamiento de la información en el SN.Desde hace unos pocos años el SG vaadquiriendo, gracias a nuevas investigacionesadquiriendo, gracias a nuevas investigacionesen los laboratorios de neurociencias, másfunciones y protagonismo en estefunciones y protagonismo en esteprocesamiento de la información.


En los vertebrados superiores la neoformación deneuronas cesa, como más tarde, el segundo año devida y, a partir de este momento, va perdiendoy, p , pelementos hasta el final de su vida. En el hombreadulto se considera que son decenas de miles deelementos los que se pierden cada día . Gracias a esteelementos los que se pierden cada día . Gracias a esteproceso de muerte neuronal se incrementa el campodendrítico, zona de recepción de estímulos de lasneuronas, y las relaciones interneuronales se hacenneuronas, y las relaciones interneuronales se hacenmás específicas.


Entre las zonas periféricas y centrales del sistema nerviosoexiste una correspondencia gracias al idioma único, enódi d f i f id l "t d t " túcódigo de frecuencia, ofrecido por el "transductor" que actúa

después de la recepción, impidiéndose de este modo "vermúsica u oír imágenes". La información va desde losmúsica u oír imágenes . La información va desde losreceptores hasta la corteza cerebral, pasando por estacionesintermedias de la médula espinal, tronco cerebral, cerebelo,t S d "filt ió i i " l i óetc. Se produce una "filtración primaria" en el propio órgano

receptor, existiendo posteriores filtros y reelaboraciones dela información en las estaciones intermedias del SN donde lainformación se clasifica e integra con las que llegan de otraszonas del SN . Todo este conjunto conforma lo que seconoce como división sensorial del SNconoce como división sensorial del SN.


La división motora se encarga de transmitir las órdenesdirigidas a los órganos efectores o ejecutadores, enódi d f i di t 2 í " i id l"código de frecuencia mediante 2 vías: "piramidal" o

voluntaria y "extrapiramidal" o automática. Las partesencefálicas bajas del SN se corresponden con lasj prespuestas automáticas y las altas con accionesdeliberadamente controladas por los procesoscognitivos del SNcognitivos del SN .


La asociación de las informaciones aferentes da una"imagen total" y se realiza en unas zonas cerebrales

h d d ll l " i t d i ió "que se han dado en llamar los "sistemas de asociación"las cuales se encuentran entre las divisiones sensorial -encargada de recibir los estímulos del entorno - yg ymotora - encargada de enviar al entorno las respuestaselaboradas en el SN -, produciéndose en ellos lafunción integradora del SN continuando el proceso defunción integradora del SN continuando el proceso de"evaluación" de los estímulos, tanto internos comoexternos, para determinar su importancia para elorganismo. Es, en este nivel, donde se alcanzan lasmás altas cotas de potencialidad neuro-glial: capacidadde abstracción, personalidad, generalización, etc.de abstracción, personalidad, generalización, etc.


Los sistemas de integración abarcan a la totalidad delcerebro. Sus estructuras están interrelacionadascondicionándose mutuamente en su actividad y siendocondicionándose mutuamente en su actividad y siendocaracterísticos los denominados "circuitos circulares" entrelas diferentes estructuras o elementos. Los estímulos quereverberan por estos circuitos recuerdan en cierta medida areverberan por estos circuitos recuerdan en cierta medida, ala manipulación de algoritmos en las instalaciones deprocesos de datos .La complejidad del SN aumenta, en general, con el nivelalcanzado por el individuo en el desarrollo filogenético. Dichacomplejidad incrementa su capacidad de rendimiento y decomplejidad incrementa su capacidad de rendimiento y deadaptación a entornos cambiantes, lo cual va a redundar enuna mayor probabilidad de supervivencia .


Marr y Poggio del MIT - Instituto Tecnológico deMassachusetts - formulan tres niveles de comprensión

l ben el cerebro :Nivel de computación: ¿qué tareas puede/debe llevar a caboel cerebro?. Por ejemplo, la reconstrucción de un objeto en 3dimensiones a partir de las recepciones en 2 dimensionesretinales.Nivel algorítmico: ¿qué secuencia de operaciones hace queg q p qla información adquiera una característica útil?. Por ejemplo,extraer los datos útiles de las imágenes en 2 dimensiones de laretina.Nivel de mecánica: ¿cómo puede el aparato disponibleejecutar un algoritmo y realizar por tanto una computación?.Por ejemplo, los circuitos nerviosos que ejecutan el algoritmoj p , q j gobtenido.

TEMA 2.1: NEUROLOGÍA.

Una ilustración de todo esto podría ser: identificar una carat ió d i l f l í l des una computación, educir la forma que la aísla de

circunstancias cambiantes - luz, ángulos, etc. -, de formaque se pueda comparar con otros parecidos, es ejecutado

l l l lcon un algoritmo, y los circuitos que ejecutan el algoritmoson el dispositivo mecánico. Si analizamos esta formulaciónvemos, una vez más, que la función viene determinada por, , q pla estructura, puesto que la ejecución de un algoritmocualquiera está condicionada, en primer lugar, por eldispositivo mecánico del cerebro lo que las neuronas y lasdispositivo mecánico del cerebro lo que las neuronas y lascélulas gliales pueden ejecutar y, luego, por la naturaleza dela computación que realiza tal dispositivo mecánico.


Aún en el caso de disponer de un esquema con lasi d l SNC t í difi lt dconexiones del SNC se encontrarían dificultades para

interpretar su mecanismo funcional debido a varios factoresentre los que cabe destacar: la elevada complejidad del

l l l d d d l d l d dsistema, la multiplicidad de las entradas y salidas deinformación de cada neurona, la valoración variable que hayque dar a las entradas sinápticas desde el punto de vistaq p pcualitativo, cuantitativo, temporal y espacial, la influenciamutua ejercida por las informaciones recibidas con lasposibles actividades espontáneas que se producen, y losposibles actividades espontáneas que se producen, y losprocesos de inhibición post-excitadores y procesos deexcitación post-inhibidores dando, entre ambos, capacidadde adaptación al sistemade adaptación al sistema .


Es conveniente resaltar que no es muy seguro que sepueda considerar al SN de los invertebrados como undesarrollo primario de los vertebrados superiorespuesto que bajo el punto de vista de sus rendimientospuesto que, bajo el punto de vista de sus rendimientosmotores y capacidades sensoriales, pueden inclusosuperarlos.

TEMA 2.1: NEURONA Y SINAPSIS

Parker descubre, en la boca de ciertas anémonas, elprimer circuito neuronal simple, consistente en unalínea de conducción de una sola célula y con unfuncionamiento predecible por un mecanismo similar aun timbre Más adelante se descubren en medusasun timbre. Más adelante se descubren en medusascircuitos de dos y más elementos, teniendo esto comosignificado la necesidad de sinapsis, término utilizadosignificado la necesidad de sinapsis, término utilizadopor primera vez por Sherrington en 1887 como unacomposición del griego "syn" - junto - y "haptein" - unir-. Las sinapsis son las uniones funcionales entre loselementos constituyentes de tales circuitos.


Se considera que el SN se origina cuando un organismoposeyó, por primera vez, una célula o cadena celularque posibilitara la acción intermedia entre los estímulosambientales y la respuesta del propio organismo. Laposterior evolución del organismo exige la aparición deposterior evolución del organismo exige la aparición decircuitos más complejos .Salvo en animales poco evolucionadosSalvo en animales poco evolucionadosfilogenéticamente el sistema nervioso está dividido en:sistema nervioso central - en adelante SNC - y sistemaynervioso periférico -en adelante SNP -. El SNC, el quemás nos interesa en este campo, está formado por una

l ió d él l li lacumulación compacta de neuronas y células gliales.


Esta acumulación aumenta en dirección del extremoanterior del animal, estando sus zonas de mayorintegración y capacidad cognitiva en el polo anterior delcerebro. No existe, en el SN, una minoría selecta deneuronas y mucho menos una célula "presidente"neuronas y mucho menos una célula "presidente".Simula su estructura jerárquica la figura de unapirámide invertida, al revés de lo que ocurre en lapirámide invertida, al revés de lo que ocurre en lasociedad, estando los diferentes sectores del SNCíntimamente interconectados de forma que secondicionan mutuamente en sus funciones haciendo, aveces, imposible establecer entre ellos una relaciónjerárquica claramente determinadajerárquica claramente determinada .


Debido a la complejidad del SN en su conjunto se consideramás apropiado, para su estudio, dividirlo en unidadesanatómicas que están específica e inespecíficamenteanatómicas que están específica e inespecíficamenteconexionadas entre sí. No se tendrán en cuenta lasestructuras adyacentes que no están implicadas en elprocesamiento de información: barrera hematoencefálicaprocesamiento de información: barrera hematoencefálica,vasos sanguíneos, vasos linfáticos, etc.Sistema nervioso de una sola neurona eidentificación de circuitos neuronales.Las neuronas noaparecen nunca aisladas en los animales más evolucionadosde la escala filogenética sino que siempre conformande la escala filogenética sino que siempre conformanestructuras funcionales o circuitos a través de susprolongaciones y están asociadas a células gliales. Además,es más que probable que los elementos de estos circuitoses más que probable que los elementos de estos circuitospuedan formar parte de diferentes circuitossimultáneamente .


Se encarga del estudio del funcionamiento normal delos elementos constituyentes del SN.La Neurona

Es una célula que, a pesar de compartir atributos muy similaresal resto de las células como la irritabilidad, se ha diferenciadoal resto de las células como la irritabilidad, se ha diferenciadoen la intensidad de respuesta a tres funciones básicas:excitabilidad, conductividad y troficidad, que la convierten enuno de los elementos fundamentales del SN. La neuronaconstituye, según Cajal, la "unidad morfológica" - Teoría de laContigüidad de las neuronas -, la "unidad trófica" - susprolongaciones degeneran si se separan del soma y sólo dichosoma puede regenerarlas-, la "unidad patológica" - su muerte opatología no tiene porque afectar a las células contiguas - y la"unidad funcional" - se consideraba que poseía, hasta eld b i i d l f i d l i li l ldescubrimiento de las nuevas funciones del sistema glial, elmonopolio del transporte del influjo nervioso.

TEMA 2.1: NEURONA

Una neurona típica del SNC (Figura 1) consta de 3 partes biendiferenciadas con una morfología, longitud y tamaño muy variableen cada una de ellas: Cuerpo Celular o Soma Axón o Neurita yen cada una de ellas: Cuerpo Celular o Soma, Axón o Neurita yArbol Dendrítico.

TEMA 2.1: NEURONA

El soma es el centro metabólico de la neurona y contiene, en suinterior, las diversas organelas que controlan y mantienen laestructura neuronal. En el soma se forman muchos de los

t i d l t NT t t h t lneurotransmisores - en adelante NT - que se transportan hasta laterminal sináptica donde se almacenan para su posteriorliberación. El axón o neurita se origina generalmente a partir deuna zona cónica que hay en el soma es liso y cilíndrico puedeuna zona cónica que hay en el soma, es liso y cilíndrico, puedellegar a medir en el hombre más de 1,5 metros y en su extremoterminal se divide en numerosas ramificaciones que terminarán,cada una de ellas, en una estructura denominada "botón sináptico"

"b tó t i l" t t i f i to "botón terminal" que contacta, sin fusionarse, con otrasneuronas o con otras células efectoras por medio de lasdenominadas "sinapsis". El árbol dendrítico se origina del soma,suele estar compuesto por múltiples raíces extremadamentesuele estar compuesto por múltiples raíces extremadamenteramificadas que no miden mucho más de unos pocos milímetros yconstituyen la porción receptora de estímulos de la membrana,sobre todo en las zonas llamadas "espinas dendríticas" que pueden

d l t d l li ió d l bi f ló iser uno de los puntos de localización de los cambios morfológicosque acompañan al aprendizaje.

TEMA 2.1: NEURONA

C d ti ifi id d i d d dCada neurona tiene una especificidad propia que depende de suforma tridimensional, número, naturaleza y modalidades de susconexiones sinápticas, y de su localización en el SN. A estaespecificidad morfológica y topográfico que hace que ningunaespecificidad morfológica y topográfico que hace que ningunaneurona pueda ser considerada exactamente equivalente a suvecina en el plano funcional, se le añade una especificidadbioquímica que depende del NT que posea. La estructura funcionald l tá di ñ d l bá i t tde la neurona está diseñada para que cumpla, básicamente, tresmisiones parciales con la información que llega a ellas en forma deimpulsos procedentes de otras neuronas o receptoras:

a) la integran en un código de activación propioa) la integran en un código de activación propio,b) la transmiten codificada en forma de frecuencia de impulsos a través

de su axón, yc) en sus terminaciones transmiten los impulsos a las neuronas

ép

subsiguientes o a las células efectoras.Así pues, desde un punto de vista funcional, puede dividirse a laneurona en tres partes: superficie receptora o región generadora"soma y dendritas" trayecto de conducción y de distribuciónsoma y dendritas , trayecto de conducción y de distribución"axón", y zona de transmisión "terminales sinápticas" .

TEMA 2.1: NEURONA

La sorprendente capacidad del SN para recibir,almacenar, procesar y transmitir una enorme cantidadde mensajes simultáneamente, sin que se confundanentre sí, en un breve tiempo y muy limitado espacio,viene dado por varios factores:viene dado por varios factores:a) el flujo de corriente que es unidireccional e intracelularb) es posible modificar la velocidad de conducción intracelular eb) es posible modificar la velocidad de conducción intracelular e

intercelularc) hay un alto grado de aislamiento de la membrana que impide

l "l j d " ó t l él l iel "lenguaje cruzado" erróneo entre las células nerviosasd) hay un significativo número de mensajeros intercelulares

diferentes y especializados para que sólo el receptor adecuadoy p p q ptraduzca la información apropiada

TEMA 2.1: NEURONA

e) hay unos dispositivos químicos especiales destinados agarantizar, no sólo una transmisión rápida y precisa sinotambién una igualmente rápida y precisa desaparición de latambién una igualmente rápida y precisa desaparición de laseñal

f) hay unas sustancias químicas que determinan cambios, deinstauración lenta y de larga duración en la recepcióninstauración lenta y de larga duración, en la recepciónpostsináptica que regula los efectos de los neurotransmisoresdel sistema nervioso

g) cada neurona recibe información de diversos receptores y/og) cada neurona recibe información de diversos receptores y/oneuronas "principio de convergencia", los integra y losdistribuye, luego, a través del axón por sus ramificaciones auna serie de neuronas y/o efectores "efecto de divergencia"una serie de neuronas y/o efectores efecto de divergencia .

TEMA 2.1: LA SINAPSIS

Es el contacto funcional entre las neuronas, estácompuesta por un elemento presináptico quepertenece a la neurona que manda el impulso, unelemento postsináptico de la célula que va a recibirlo,y un espacio intersináptico situado entre ambosy un espacio intersináptico situado entre amboselementos. En el mundo animal existen básicamentedos tipos de sinapsis:dos tipos de sinapsis:

a) sinapsis químicab) sinapsis eléctricab) sinapsis eléctrica


a) Sinapsis química, son la mayoría de las sinapsis. Enellas una neurona libera en el espacio intersinápticouna sustancia química "neurotransmisor" que actuarásobre los receptores que son proteínas específicas dela membrana postsináptica Las sinapsis químicasla membrana postsináptica. Las sinapsis químicastienen una característica muy importante que las haceconvenientes para la transmisión de señales en laconvenientes para la transmisión de señales en lamayor parte del SN y es que transmiten siempre lasseñales en una sola dirección, desde la neuronapresináptica hacia la postsináptica lo que permite,entre otras cosas, que se envíen las señales haciaáreas o puntos específicos del SNáreas o puntos específicos del SN.


b) sinapsis eléctrica, que se caracterizan porque sonconductos directos para el paso del impulso eléctricode una neurona a la siguiente permitiendo, de estemodo, el paso del impulso en ambas direcciones. Estassinapsis eléctricas están constituidas por unassinapsis eléctricas están constituidas por unasestructuras tubulares proteínicas que se denominan"uniones de intersticio" que permiten el paso de ionesuniones de intersticio que permiten el paso de ioneslibremente desde el interior de una célula a lasiguiente. Se encuentran, únicamente y en muypequeña proporción, en el SNC y en las uniones del SNcon el músculo liso y cardíaco. Son bidireccionales y sufunción es desconocidafunción es desconocida .


El predominio de las sinapsis químicas puede serdebido a múltiples factores:1 cambio de codificación "eléctrica-quimica-eléctrica" que va a1. cambio de codificación eléctrica-quimica-eléctrica que va a

permitir la integración de informaciones entre sí elaborándosenueva información

2. su superficie de contacto es inferior que en las eléctricas,2. su superficie de contacto es inferior que en las eléctricas,permitiendo que una sola neurona realice más de 10.000contactos, en algunos casos, mientras que, en las eléctricas,una neurona sólo está sinaptada con otra

ó ó ó3. la información sólo se transmite en una dirección "efectoválvula"

4. el elevado grado de plasticidad de las sinapsis químicaspermiten modificar el proceso de transmisión lo que explica lapermiten modificar el proceso de transmisión lo que explica la"canalización de las vías neuronales"; es decir, la aparición deprocesos de aprendizaje en el sentido más amplio

5 permiten la intervención externa en los procesos de5. permiten la intervención externa en los procesos detransmisión y elaboración de la información.


Por todo lo comentado previamente se considera a lasinapsis como un lugar muy ventajoso para el control de latransmisión de señales pues establece su dirección, puedefacilitar inhibir debilitar etc la transmisión de la señalfacilitar, inhibir, debilitar, etc., la transmisión de la señalbloqueando, aumentando o diversificando las direcciones. Elimpulso al llegar a la sinapsis puede quedar bloqueado,

úcambiarse de impulso único a impulsos repetitivos, serintegrado con impulsos de otras neuronas para crear tiposcomplejos de impulsos en neuronas sucesivas o sercomplejos de impulsos en neuronas sucesivas o sertransmitido directamente, sin integrar con impulsosprocedentes de otras neuronas, a la terminal postsináptica.

TEMA 2.2: NEUROPSICOLOGÍA

Estudia específicamente conductas adquiridas mediante las que elhombre mantiene relaciones adaptadas con el mundo exterior quele rodea.le rodea.La neuropsicología insiste en el carácter operacional del procesode la inteligencia, entendida como la facultad de actuareficazmente ante situaciones nuevas y diversas lo cual comportaeficazmente ante situaciones nuevas y diversas, lo cual comportarapidez y originalidad en la actuación. Se considera a un individuocon inteligencia normal cuando es capaz de utilizar susexperiencias antiguas para responder, con una o más conductasexperiencias antiguas para responder, con una o más conductasadaptadas, a las exigencias de una nueva situación. Este es unproceso dinámico que permite la confrontación de los datosnacidos en esta nueva situación con los "engramas" o sustratos degexperiencias pasadas. Este hecho implica que el individuo haadquirido y conserva en su cerebro los trazos de estasexperiencias que, cuando son conductas elaboradas, se comportancomo programas que determinan al tiempo la elección de lo quees aprendido y la elección de la respuesta a esta situación .


Adquisición y organización cerebral de losconocimientos.

El tejido cerebral, conformado por un gran número deneuronas interconexas y su tejido glial correspondiente,sugiere un sistema de redes específicas en su topografía ysugiere un sistema de redes específicas en su topografía yasociación. Este aparato alcanza su maduración en losalrededores del nacimiento y no serviría de nada, o casi nada,sin la intervención de factores provenientes del mediosin la intervención de factores provenientes del medioadquiridos en forma de estímulos que alcanzan los órganossensoriales. En efecto, el recién nacido no conoce grandes

it á l di j i lcosas y necesitará un largo aprendizaje incluso paraactividades tan simples como coger un objeto o saber mirar.


El niño enriquece progresivamente sus conocimientos bajo elefecto de experiencias vividas, a menudo repetidas y, poco apoco conocerá a los suyos aprenderá a andar reconocerá lospoco, conocerá a los suyos, aprenderá a andar, reconocerá losobjetos corrientes, los denominará, etc. .De como se inscriben estos aprendizajes en el cerebroúnicamente se hacen hipótesis, ante la imposibilidad de aislar odisecar el soporte preciso de tal gesto o tal palabra. Sinembargo, se puede admitir que cuando una situación se repiteg , p q p-la repetición resulta un antiazar-, estimulando de maneraidéntica los mismos receptores periféricos y conduciendo a unmismo tipo de respuesta alguna cosa cambia en el cerebromismo tipo de respuesta, alguna cosa cambia en el cerebromanifestándose por un nuevo nivel de orden, un nuevo tipo deunión y de organización neuro-glial que puede permitir laemergencia de configuraciones neuro gliales funcionales queemergencia de configuraciones neuro-gliales funcionales queson el soporte de cada una de estas experiencias vividas .


Caracteres del engrama específico ometacircuito.

De los millones de estímulos que llegan de los órganossensoriales del hombre sólo unos pocos tienen "derecho deasilo" en la memoria del individuo no quedando inscritos másasilo en la memoria del individuo, no quedando inscritos másque pequeños fragmentos de experiencias repetidas y siendoúnicamente la repetición capaz de crear y mantener formasnuevas de asociación entre las células nerviosasnuevas de asociación entre las células nerviosas.Así, cada nueva experiencia sensorio-afectivo-motora vivida, demanera repetida, conlleva una cierta cohesión funcional en elseno de la constelación neuro-glial que resulte influidaiterativamente. Se crea, de esta forma, un lazo entre lasituación vivida y el nuevo orden impuesto a las célulasy pnerviosas interesadas.


Podemos decir que esta constelación celular es el sustento decierta situación vivida y del nuevo nivel de orden celularimpuesto a las células nerviosas interesadas, estableciéndoseimpuesto a las células nerviosas interesadas, estableciéndoseentre ambos un código de tipo analógico. La repetición, que hasido indispensable para fundamentar su individualización, va aasegurar también su perennidad o su difuminación y elg p ydenominado "olvido fisiológico". Pero, mientras se conservecomo una realidad funcional, este conjunto será, dos horas oveinte años más tarde, la duplicación cerebral de estepfragmento específico de conocimiento, de ahí el término de"metacircuito" propuesto en 1.961 por Barbizet .Es preciso insistir que, en esta concepción, la información quep q , p , qrepresenta dicha experiencia, expresada en un "engrama", no"circula" sino que se "anuncia", es decir, se exterioriza por uncomportamiento, en el sentido más amplio del término, cadavez que esta secuencia celular es activada.


Metacircuitos primarios y secundarios.No parece incorrecto pensar que, al lado de losp p q ,metacircuitos primarios o "engramas específicos"que representan experiencias sensorio-afectivo-

l l dmotoras relativamente simples, se pueden crearotros a partir de la integración de experiencias yaadquiridas anteriormente y que tiene cada uno susadquiridas anteriormente, y que tiene cada uno suspropias constelaciones neurogliales afectadas. Aestos los denominamos "metacircuitos secundarios" .


Metaestructura.Un metacircuito, representación específica de un determinadofragmento de experiencia no está nunca "aislado" en elfragmento de experiencia, no está nunca aislado en elcerebro sino que coexiste con otros con los que contraerelación de contigüidad. Dicho de otro modo, tiene "su lugar"en el seno de un número extremadamente alto de otros

E l t i t d t tengramas. Es un elemento integrado en una estructuraespecífica compuesta también por el sustrato de múltiplesexperiencias pasadas almacenadas en el cerebro del individuoy consideradas en un momento dado de su vida.y consideradas en un momento dado de su vida.Esta metaestructura es el sostén de su capital mnésico" -relativo a la memoria- en la medida en que replica, en elcerebro, al conjunto de las experiencias retenidas desde su, j pnacimiento. No se trata, por tanto, de un simple "libro" de supasado sino de un sistema muy complejo de información en elcual cada elemento tiene su lugar y su probabilidad deemergencia en función de la historia de los "repasos" de lo queemergencia en función de la historia de los repasos de lo quetiene en la memoria.


Cada elemento contrae todo un gradiente de lazos o fuerzas deió l t l t Ad á t " t t t "unión con los otros elementos. Además, esta "metaestructura"

es muy sensible a los acontecimientos vividos y cada día semodifica de una manera sin duda diversa, poco o mucho, aquío allí, consolidando ciertos aspectos mientras otros se hacenmenos accesibles, enriqueciéndose con algunas nuevasadquisiciones, perdiendo algunas características, oq , p g ,mortificándose en algún aspecto de su organización.


El Aprendizaje.En el aprendizaje, por repetición de respuestas ante estímulosdeterminados, se hacen específicos determinados circuitos deSN como substrato física de sus adquisiciones, alterándose lassinapsis existentes y haciéndose precisas "punto a punto" unasp y p p pproyecciones que previamente eran difusas y superpuestas,conformándose de este modo los "metacircuitos" y"metaestructuras" Esto añadido a que cada uno somosmetaestructuras . Esto, añadido a que cada uno somosresponsables en gran medida de lo que introducimos ennuestros cerebros, nos viene a demostrar que podemoscambiarnos a nosotros mismoscambiarnos a nosotros mismos.


El desarrollo individual del aprendizaje de las habilidades delhabla y de la escritura la conservación a lo a largo de la vidahabla y de la escritura, la conservación a lo a largo de la vidade capacidades singulares, de los deseos e inapetencias, de lasmaneras personales de ser y reaccionar, sugieren que sonelaboradas ciertas informaciones funcionales en el cerebro queelaboradas ciertas informaciones funcionales en el cerebro quepersisten constituyendo el substrato duradero de estasadquisiciones. La forma y la conexión de las células nerviosaspermiten considerar que, bajo el efecto de estímulos repetidospermiten considerar que, bajo el efecto de estímulos repetidosprovenientes de los receptores sensoriales, se crean en lacorteza cerebral unos circuitos en función de estas experienciasdiversas.


El estudio de enfermos afectos de alteraciones de lamemoria ha conducido a proponer un modelo de

t i t " é i " t tcomportamiento "mnésico" que se centra en trespuntos:a) las experiencias vividas dejan un "trazo", "engrama" o) p j , g

"metacircuito" en el cerebro por el efecto de la repetición,cada uno de los cuales reposa en la constelación neuro-glialque ha funcionado en esa experiencia. Progresivamente elq p gcerebro adquiere nuevos metacircuitos que se organizan,entre ellos, de una manera específica, constituyendo unametaestructura que es característica del conjunto de estasadquisiciones

b) las primeras exposiciones se realizan casi exclusivamente bajoel efecto inmediato del mundo exterior y, el sistema, es capazde autoorganizarse integrándolas con los circuitos congénitosy genéticos


c) un constante dinamismo interviene en la adquisición,utilización y mantenimiento de estos múltiples metacircuitosbajo el efecto de "diálogo" que se establece en el cerebrobajo el efecto de diálogo que se establece, en el cerebro,entre los estímulos que proceden de la experiencia actual y losengramas que representan experiencias antiguas.

Eccles propone una hipótesis, basándose en lasinvestigaciones de Hill, el cual observa comoaumentan de tamaño las áreas de contacto sinápticoaumentan de tamaño las áreas de contacto sinápticocuando se transmite información repetida un suficientenúmero de veces, y postula que gracias a estosnúmero de veces, y postula que gracias a estosaumentos de tamaño se facilita el paso del impulsonervioso.

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