Plasticidad Dependiente de la Experiencia
La plasticidad dependiente de la experiencia es la capacidad de los circuitos neuronales para modificar su estructura y función en respuesta a la experiencia, el aprendizaje y el uso. Los patrones de actividad ajustan la fuerza de las sinapsis y remodelan la conectividad, lo que permite al cerebro almacenar información, adaptarse a un entorno cambiante y reorganizarse tras una entrada alterada. Opera a lo largo de toda la vida, aunque su alcance es mayor en las primeras etapas del desarrollo.
Definition
La plasticidad dependiente de la experiencia es la modificación, impulsada por la actividad, de la fuerza sináptica, la conectividad y la estructura del circuito en respuesta a la experiencia de un organismo, subyacente al aprendizaje, la memoria y la reorganización adaptativa del sistema nervioso.
Scope
Este tema abarca cómo la actividad y la experiencia modifican las sinapsis y los circuitos: el fortalecimiento y debilitamiento de las conexiones, la remodelación estructural de las sinapsis y las dendritas, y la forma en que la experiencia sensorial moldea los mapas corticales. Es una entrada de referencia de ciencia básica y es distinta de, aunque relacionada con, la plasticidad de los períodos críticos y la recuperación impulsada por la rehabilitación, que tienen sus propias entradas.
Core questions
- ¿Cómo la actividad neuronal pautada cambia la fuerza de las conexiones sinápticas?
- ¿Cómo la experiencia remodela los mapas corticales y la estructura de los circuitos?
- ¿Qué distingue la plasticidad dependiente de la experiencia a lo largo de la vida de la plasticidad de período crítico limitada en el tiempo?
- ¿Cómo se estabilizan los cambios plásticos para que el aprendizaje persista?
Key concepts
- Plasticidad sináptica
- Potenciación y depresión a largo plazo
- Plasticidad hebbiana
- Reorganización de mapas corticales
- Plasticidad estructural de dendritas y sinapsis
- Refinamiento dependiente de la actividad
Mechanisms
La experiencia modifica los circuitos principalmente ajustando la fuerza sináptica: la actividad pre y postsináptica coordinada puede producir un fortalecimiento duradero (potenciación a largo plazo) o un debilitamiento (depresión a largo plazo) de las conexiones, lo que proporciona una base celular para el aprendizaje. Estos cambios van acompañados de una remodelación estructural, que incluye el crecimiento, la retracción y la estabilización de las espinas dendríticas y los árboles axonales. Durante el desarrollo, estos procesos dependientes de la actividad refinan el cableado inicialmente impreciso, de modo que los mismos mecanismos que almacenan la experiencia también contribuyen a la construcción inicial de los circuitos (Katz & Shatz, 1996). Cuando la actividad pautada se altera, como en la privación sensorial, las representaciones corticales se reorganizan, lo que demuestra que los mapas son continuamente moldeados por la entrada (Wiesel & Hubel, 1963).
Clinical relevance
La plasticidad dependiente de la experiencia es el fundamento biológico del aprendizaje y de las terapias orientadas a la recuperación, y su desregulación se ha implicado en varias condiciones neurológicas y psiquiátricas. Esta entrada describe el mecanismo como material de referencia y no constituye una base para el diagnóstico o tratamiento individual.
Evidence & guidelines
El tema se basa en la electrofisiología celular, las imágenes in vivo y los estudios a nivel de sistemas de la corteza sensorial. La evidencia fundamental incluye el descubrimiento de la potenciación a largo plazo como un aumento persistente de la fuerza sináptica inducido por la actividad (Bliss & Lomo, 1973) y las demostraciones de que la experiencia sensorial remodela las respuestas corticales (Wiesel & Hubel, 1963).
History
La idea de que la actividad coincidente fortalece las conexiones fue articulada como una regla de aprendizaje a mediados del siglo XX y obtuvo una base fisiológica con el descubrimiento de la potenciación a largo plazo en el hipocampo (Bliss & Lomo, 1973). Paralelamente, estudios del sistema visual mostraron que la experiencia remodela los mapas corticales, estableciendo la plasticidad dependiente de la experiencia como una propiedad general del cerebro en lugar de una característica de un sistema único.
Debates
- ¿En qué medida la plasticidad cortical adulta refleja nuevas conexiones frente al desenmascaramiento de las existentes?
- La reorganización de los mapas corticales en adultos podría surgir de conexiones sinápticas genuinamente nuevas o de cambios en el equilibrio de las entradas existentes; la contribución relativa del cambio estructural frente al funcional sigue siendo objeto de debate.
Key figures
- Carla Shatz
- Torsten Wiesel
- David Hubel
- Timothy Bliss
Related topics
Seminal works
- wiesel-hubel-1963
- katz-shatz-1996
- bliss-lomo-1973
Frequently asked questions
- ¿Es la plasticidad dependiente de la experiencia lo mismo que un período crítico?
- No. Los períodos críticos son ventanas delimitadas de plasticidad aumentada, mientras que la plasticidad dependiente de la experiencia continúa a lo largo de toda la vida; la plasticidad de período crítico es una forma particularmente fuerte y limitada en el tiempo de esta.
- ¿Cuál es la base celular del aprendizaje en este marco?
- Se considera que los cambios duraderos en la fuerza sináptica, como la potenciación y la depresión a largo plazo, junto con la remodelación estructural de las sinapsis, almacenan los efectos de la experiencia y subyacen al aprendizaje y la memoria.