omardpcyo

5. Plasticidad y
aprendizaje

Aprendizaje

5. PLASTICIDAD Y APRENDIZAJE
En el capítulo anterior hemos visto cómo está constituida la estructura de una neurona,
las señales eléctricas empleadas para la transmisión de la información y algunos de los
modelos utilizados para la simulación de redes neuronales.
En esta sección, nos ocuparemos del desarrollo y la evolución de las conexionesque se
establecen entre las neuronas, y su relación con los procesos de aprendizaje y memoria.
Para ello, primero haremos una revisión de la evolución, formación y desarrollo del
cerebro, y posteriormente hablaremos de términos como plasticidad, sinapsis dinámicas,
potenciación y depresión, etc.; todos ellos estrechamente relacionados con los procesos
de aprendizaje y memoria.

5.1Desarrollo y evolución cerebral
5.1.1 La evolución del cerebro
El objeto más complejo descubierto hasta ahora en cualquier parte del universo es el
órgano que ocupa el espacio comprendido entre nuestras orejas: el cerebro. Aunque su
peso oscila tan sólo entre los 1300 y 1500 gramos, el cerebro humano contiene unos 11
billones de células nerviosas especializadas -o neuronas-, capaces de recibir,procesar y
transmitir las señales electroquímicas de las que dependen todas nuestras sensaciones,
acciones, pensamientos y emociones. Pero no es el elevado número de neuronas
individuales lo más relevante de nuestro cerebro, sino cómo están organizadas e
interconectadas [24].
Las neuronas presentan una serie de características bastante distintas de otras células del
organismo, rasgos únicos quelas hacen adecuadas para su función especializada de
procesamiento de señales y comunicación. Sin embargo, no es demasiado difícil intuir
cómo han podido haber evolucionado a partir de células menos especializadas.
Todas las células vivas están rodeadas por una membrana celular que separa su especial
composición química interior de la del mundo exterior. Esta diferencia entre las
103Aprendizaje

composiciones químicas da lugar a una pequeña diferencia de potencial entre el interior
y el exterior de la célula. Cuando una parte de la membrana celular es perturbada en un
modo determinado, ésta pierde su potencial eléctrico, despolarizándose así el lugar
donde ha sido perturbada. Este repentino cambio en su potencial eléctrico puede causar
despolarizaciones adicionales a lo largode la membrana. En muchas células, una
despolarización focalizada no llega a alcanzar a las células vecinas; sin embargo,
algunos cambios en la forma y la disposición de las células permiten que la
despolarización se propague rápidamente de una neurona a la siguiente.
Un ejemplo de un sistema nervioso sencillo es el de la medusa. El sistema nervioso de
este celentéreo forma una redindiferenciable que sirve principalmente para la
coordinación de los movimientos de nado del animal, esto es, la umbrela de la medusa
debe abrirse y contraerse de una determinada manera para que ésta pueda moverse por
el agua. Este movimiento es controlado por su sistema nervioso, funcionando como una
simple red de comunicación que posibilita que todas las partes de la umbrela se
contraigan y se abranal mismo tiempo.
Los gusanos, por su parte, son los organismos más simples en posesión de un sistema
nervioso central, compuesto por un cerebro que está conectado con grupos de neuronas
organizadas como un nervio que se extiende a lo largo de su cuerpo. Este sistema
nervioso más complejo permite a los gusanos realizar formas más complicadas de
comportamiento.
Si nos movemos por el grupo delos insectos, podemos encontrar un incremento de la
complejidad en todos los aspectos, tanto del cerebro como del sistema nervioso. Los
llamados sistemas de fibras gigantes, que permiten una rápida conducción de los
impulsos nerviosos, conectan algunas partes del cerebro con músculos específicos de las
patas o las alas. Así, su cerebro se divide típicamente en tres segmentos especializados:...