4 - Aprendizagem e Memória– Mecanismos moleculares e bioquímicos
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Aprendizagem e Memria Mecanismos moleculares e bioqumicos da habituao, da sensibilizao e do condicionamento clssico
SistemasProcessual
Outras designaesNo declarativo
Subsistemas
Recuperao
Capacidades motoras Implcita Capacidades cognitivas Condicionamento Descrio estrutural Forma visual das pal. Forma auditiva das pal. Espacial Relacional Implcita
SPR
Induo (priming) Genrico Factual
Semntico
Implcita
PrimrioEpisdico
Trabalho Curto prazoPessoal Autobiogrfico Eventos
Visual Auditivo
ExplicitoExplicito
Em 2000 Eric Kandel partilhou o Prmio Nobel em Fisiologia e Medicina com outros dois neurobiologos (Arvid Carlsson e Paul Greengard dopamina) pela sua contribuio para o entendimento dos mecanismos celulares e bioqumicos da aprendizagem e da memria.
Algumas definies: O que a aprendizagem? Modificao do comportamento produzida pela experincia na interaco com o meio. Processo de aquisio de conhecimentos acerca do mundo O que a memria? Processo atravs do qual este conhecimento codificado, armazenado e recuperado
Paradigmas da aprendizagem No associativos Habituao e Sensibilizao Associativos Condicionamento clssico e operante. Aprendizagem espacial orientao
Porque estudar a Aplysia?
Pequeno n de neurnios de gr dimenses
1 Abordagem Comportamental2Identificao do circuito neuronal que regula o comportamento No animal intacto ou em preparaes identificar os 3 neuronios e analisar as modificaes fisiolgicas.
PARADIGMA DA HABITUAO
Habituao Modificaes funcionais (transitrias) Reduo da libertao de neurotransmissor pelos neurnios sensoriais nas clulas alvo (neurnios motores e interneurnios). Modificaes estruturais (duradouras) Reduo do n de sinapses
Implicaes para o entendimento dos sistemas e processos da memria
Paradigma da Sensibilizao
Trs vias bioqumicas da facilitao pressinptica na sensibilizao: 5-Ht liga-se a dois receptores 1. - G adenilcclase AMPc PKA canais K+ mobiliz vesculas canais Ca++ L 2. Go fosfolipase C diacilglicerol PKC
Modificaes da expresso gentica (cascata gentica).
PKA e MAP quinase translocam-se para o ncleo Activam o CREB 1 e libertam as aces inibidoras do repressor da transcrio CREB 2.
Expresso dos genes:- Enzima ubiquitina hidrolase que activa os proteosomas e modificam a subunidade cataltica da PKA que se torna activa de um modo persistente.- Factor de transcrio C/EBP um dos elementos da cascata gentica necessria ao crescimento de novas ligaes sinpticas.
Modificaes funcionais transitrias Facilitao pressintica pela cascata bioqumica do AMPc aumento das fora da aco sinptica dos neurnios sensoriais nas clulas alvo. Modificaes estruturais (alterao da expresso gentica Modificaes de elementos proteicos da cascata bioqumica; Aumento do n de sinapses.
Implicaes para o entendimento dos sistemas e processos da memria
PARADIGMA DO CONDICIONAMENTO CLSSICO
o Trs sinais que convergem no neurnio sensorial no CC Activao da adenilciclase pelo influxo de Ca++ representando o CS Activao dos receptores 5-Ht representando o US Sinal retrogrado que indica a activao da clula possinaptica
Implicaes para o entendimento dos sistemas e processos da memria
Estudos com a drosophilaTem sido alvo de estudos genticos que tm como objectivo identificar os componentes moleculares do desenvolvimento neuronal e da aprendizagem e memria.
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Treino e testes do paradigma da memria e aprendizagem na Drosophila.
As moscas so primeiro treinadas para evitar um odor (e.g.ciclohexanol) numa grade electrificada. Depois do treino, as moscas so submetidas escolha entre duas cmaras, uma contendo o odor (a) e a outra sem o odor (b). A distribuio de moscas nas duas cmaras depois analisada.
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Diversos mutantes da Drosophila em que surgem modificaes (dfices) da aprendizagem e da memria:
Rutabaga, dfice de adenilcclase dependente da calmodulina/Ca2+
niveis baixos de AMPc; Dunce, ausncia de fosfodiesterase que degrada o AMPc niveis elevados ++ de AMPc; Aminesiac, ausncia de neuropptido que actua sobre a adenilcclase. PKA-R1, falha do PKA
Outras aproximaes genticas para estudar a memria na Drosophila transgenes cuja expresso est sob o controlo de um promotor induzivel (e.g. aquecimento e arrefecimento), 1. trangenes que bloqueiam a subunidade cataltica do PKA (impede MCD) 2. sobreexpresso do repressor da transcrio CREB 2 impede a memria de longa durao. 3. sobreexpresso do activador CREB 1 produz uma MLD imediata
O paradigma NEUROPSICOLOGICO como sntese das abordagens da neurobiologia, da psicologia cognitiva, da neurologia, da psicopatologia
ambiente
Genes
self
Referncias
Kandel ER, Schwartz JH, Jessell (2000): Principles of
Neural Science 4th Ed.
Bear, Connors e Paradiso Squire LR, Kandel ER (2002): Da mente s molculas (trad). Porto Ed.