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CAPITULO 8º: MEMORIA Y AMNESIA
La memoria es la capacidad que tiene el cerebro de almacenar las
consecuencias que aprende de los que experimenta.
Se trata de una de las capacidades más fundamentales del cerebro.
1. EFECTOS AMNÉSICOS DE LA LOBECTOMÍA TEMPORAL
MEDIAL.
H.M., fue un hombre a quien con 27 años, le fueron extirpadas las partes
mediales de sus lóbulos temporales como tratamiento para un caso grave de
epilepsia. El caso clínico de este hombre ha sido ampliamente estudiado.
Los déficit de memoria de H.M. han sido decisivos para lograr los
conocimientos actuales de las bases neurales de la memoria.
1.1
Primeras teorías sobre el almacenamiento de memoria.
Primero dos ideas sobre las bases neurales de la memoria tuvieron una gran
importancia cuando comenzaron a parecer los primeros informes sobre el
caso de H.M.
En primer lugar, en el ámbito de la memoria, la investigación giraba en torno
a la búsqueda infructuosa de Karl Lashley de la localización del engrama.
Basándose en sus hallazgos, Lashley llegó a la conclusión de que el recuerdo
de tareas complejas se almacenaba de forma difusa por toda la neocorteza
(principio de acción de masa), así como que todas las partes de la
neocorteza desempeñaban un mismo papel en el almacenamiento (principio
de equipotencialidad). Lashley reconocía que determinadas áreas de la
neocorteza podían desempeñar una función más importante que otras en el
almacenamiento de determinados recuerdos, sostuvo que los recuerdos se
almacenaban de forma difusa y por igual en todas estas áreas funcionales.
Así, uno de los efectos de los trabajos de Lashley fue que se puso freno a
las teorías de la memoria que otorgaban capacidades mnemónicas
específicas a zonas concretas del cerebro.
La segunda idea destacada era la teoría de que existen dos mecanismos de
almacenamiento de memoria diferentes: un sistema a corto plazo y un
sistema a largo plazo.
Se denomina consolidación a la hipotética transferencia de un recuerdo del
almacén a corto plazo al almacén a largo plazo.
Según la teoría más influyente de la consolidación, el recuerdo de un
acontecimiento concreto se almacena a corto plazo mediante la
reverberación de la actividad neuronal, que finalmente da lugar a cambios
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estructurales a largo plazo en las sinapsis que facilitan que posteriormente
se produzca la misma pauta de actividad.
Estos cambios sinápticos estructurales son el supuesto mecanismo de
almacenamiento a largo plazo.
La predicción más importante de la teoría de Hebb de la consolidación es
que las experiencias que no se mantengan almacenadas a corto plazo
mediante reverberación durante un periodo de tiempo suficiente no se
integrarán en el almacén de recuerdos estructurales a largo plazo.
1.2
Lobectomía temporal medial bilateral.
Durante los 11 años que precedieron a su operación, H.M. sufrió de media
una convulsión generalizada cada semana. Los electroencefalogramas
indicaban que los focos de las convulsiones se encontraban en las partes
mediales de los lóbulos temporales izquierdo y derecho.
Se tomó la decisión de practicarle una lobectomía temporal medial bilateral,
incluida la mayor parte del hipocampo, la agmídala y la corteza adyacente.
La lobectomía es una operación en la que se extirpa un lóbulo cerebral, o una
parte importante del mismo.
La lobotomía es una operación en la que se separa un lóbulo del resto del
cerebro mediante la realización de un gran corte, pero sin extirpación.
Mediante resonancia magnética se ha confirmado recientemente la
localización y extensión de la lobectomía temporal medial bilateral de H.M.
En muchos sentidos, la lobectomía temporal medial bilateral de H.M. fue un
éxito absoluto.
Sea como fuere, H.M. fue el último paciente a quien se le hizo una
lobectomía temporal medial bilateral, debido a los efectos amnésicos
devastadores.
1.3
Déficit postoperatorios de memoria de H.M.
A la hora de evaluar los efectos amnésicos de la cirugía cerebral, suele ser
habitual administrar pruebas para comprobar la capacidad del paciente de
recordar cosas que ha aprendido antes de la operación, así como para ver su
capacidad de recordar cosas que ha aprendido después de la operación.
Déficit en el primer tipo de pruebas llevan al diagnóstico de amnesia
retrógrada y déficit en el último tipo de pruebas llevan al diagnóstico de
amnesia anterógrada.
Al igual que sus capacidades intelectuales, la memoria de H.M. referida a
acontecimientos previos a su operación permanecía intacta en gran medida.
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Pero presentaba una ligera amnesia retrógrada respecto de los
acontecimientos que habían tenido lugar durante los dos años previos a la
operación, su memorial relativa a acontecimientos más remotos era
razonablemente normal.
H.M. sufría una amnesia anterógrada grave. No podía formarse nuevos
recuerdos a largo plazo. H.M. se quedó suspendido en el tiempo ese día del
1953 en el que recuperó su salud pero perdió su futuro.
1.4
Evaluación formal de la amnesia anterógrada de H.M.
Ahora vamos a describir los resultados que obtuvo H.M. en varias pruebas
objetivas de memoria.
•
•
•
•
•
•
•
Pruebas de amplitud de memoria +1. Tras 25 ensayos, H.M. no fue
capaz de repetir la secuencia de 8 dígitos. Los sujetos normales
pueden repetir alrededor de 15 dígitos.
Prueba de amplitud de memoria de tacto de cubos. Su amnesia no se
limitaba al material verbal, el sujeto tenía amnesia global.
Pruebas de emparejamiento a una muestra. La dependencia de H.M.
del repaso activo para recordar nuevas experiencias se ilustró
mediante la comparación de su rendimiento en pruebas verbales y no
verbales de emparejamiento. Sidman y sus colaboradores llegaron a la
conclusión de que el rendimiento de H.M. en emparejamiento verbal
era superior a su rendimiento en la versión no verbal de la prueba.
Prueba del dibujo en espejo. El primer indicio de que la amnesia
anterógrada de H.M. no abarcaba todos los recuerdos a largo plazo
provino de los resultados de la prueba de dibujo a través del espejo.
Prueba del rotor de persecución. En esta prueba el sujeto debe
tratar de mantener la punta de una arilla en contacto con un objetivo
que gira en una plataforma giratoria. La ejecución de H.M. mejoró de
forma significativa a lo largo de nueve sesiones de práctica.
Prueba de los dibujos incompletos. El descubrimiento de que H.M. era
capaz de formar recuerdos a largo plazo en el dibujo en el espejo y
en el rotor de persecución sugería que las tareas sensoriomotoras
eran la única excepción a su incapacidad de formarse recuerdos a
largo plazo. Esta idea se puso en entredicho con la prueba de los
dibujos incompletos.
Prueba de comprensión de lenguaje. Las primeras pruebas de
capacidades lingüísticas que se hicieron a la H.M. indicaron que éstas
no habían quedado afectadas tras la operación. Posteriormente se vio
que tenía problemas para identificar frases ambiguas y explicarlas.
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Esto sugiere que la comprensión del lenguaje y la memoria pueden
tener algunos elementos cognitivos comunes.
Condicionamiento pavloviano. H.M. aprendió una tarea de
condicionamiento pavloviano de huella de parpadeo. Dos años después,
H.M. mantenía la respuesta condicionada casi de forma perfecta, a
pesar de que no recordaba conscientemente el aprendizaje.
1.5
Contribuciones científicas del caso de H.M.
El caso de H.M. es la historia de una tragedia personal, pero sus
contribuciones al estudio de las bases neurales de la memoria han sido
inmensas. Cinco de estas contribuciones son:
1.5.1
1.5.2
1.5.3
1.5.4
1.5.5
El caso de H.M. puso en tela de juicio la idea de que las
funciones de memoria se distribuyen de forma difusa y por
igual por todo el cerebro.
Al involucrar el hipocampo en la memoria, el caso de H.M.
generó una actividad investigadora enorme, para esclarecer las
funciones mnemónicas del hipocampo y de otras estructuras
del lóbulo temporal medial.
El descubrimiento de que la lobectomía temporal medial
bilateral eliminó la capacidad de H.M. de formarse
determinados tipos de recuerdos a largo plazo, sin perjudicar
su rendimiento en pruebas de memoria a corto plazo, apoyó la
teoría de que existen diferentes modos de almacenamiento de
memoria a corto plazo y a largo plazo.
Las características de los déficit de memoria de H.M. indican
que los lóbulos temporales mediales cumplen una función en la
consolidación de la memoria. Su problema concreto parece ser
la transferencia de recuerdos explícitos a corto plazo al
almacenamiento a largo plazo.
El estudio de este caso fue el primero en mostrar que un
paciente amnésico podía sostener que no recordaba una
experiencia previa, a la vez que mostraba recuerdo mediante
su mejora en el rendimiento. Los recuerdos conscientes que
pueden expresarse de forma declarativa se denominan
recuerdos explícitos, mientras que los que se expresan
mediante mejora en el rendimiento en una prueba, son
recuerdos implícitos.
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Amnesia del lóbulo temporal medial.
Se dice que los pacientes neuropsicológicos con un perfil de déficit
mnemónicos parecidos a los de H.M., en los que la actividad intelectual está
preservada y existen pruebas de daños en el lóbulo temporal, sufren
amnesia del lóbulo temporal medial.
El estudio de estos pacientes ha proporcionado algunos indicios sobre los
efectos de las lesiones en el lóbulo temporal medial. Tres líneas de
investigación sobre esto han sido fructíferas:
1.6.1
1.6.2
1.6.3
Condicionamiento pavloviano en amnésicos del lóbulo temporal
medial. Sobre amnésicos de este tipo se estudió su reacción al
condicionamiento pavloviano. Los resultados indican que
respondían tan bien como los sujetos normales de control al
condicionamiento de demora, si bien tenían graves problemas
para aprender mediante procedimientos de condicionamiento
de huella. Esto resultaba desconcertante. En un experimento
realizado con voluntarios sanos, se sugirió una solución a este
enigma. Clark y Squire hallaron que el condicionamiento de
demora se produce de forma automática, mientras que el
condicionamiento de huella requiere la intervención consciente,
la cual no pueden utilizar los amnésicos de lóbulo temporal
medial.
Memoria semántica y episódica en amnésicos de lóbulos
temporal medial. La lobectomía temporal medial radical que
sufrió H.M. le ha dejado con problemas de amnesia retrógrada
de poca importancia y de amnesia anterógrada grave en cuanto
a memoria explícita. Las investigaciones en amnésicos de lóbulo
temporal medial han mostrado que existe un tipo particular de
recuerdos explícitos que quedan afectados de forma selectiva
con las lesiones de lóbulo temporal medial. Los recuerdos
episódicos están ausentes en gran medida. Los recuerdos
semánticos son recuerdos explícitos de hechos o información
general, mientras que los recuerdos episódicos son recuerdos
explícitos de acontecimientos o experiencias concretas de la
vida.
¿Por qué dos sistemas de memoria, implícita y explícita?. Los
síntomas de la amnesia de lóbulo temporal medial plantean una
cuestión importante: ¿por qué tenemos dos sistemas de
memoria paralelos, uno consciente y explícito y otro
inconsciente e implícito?. Posiblemente, el sistema implícito
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fue el primero en evolucionar, así, ¿qué ventaja tiene el hecho
de disponer de un segundo sistema conscientemente?. En dos
experimentos realizados recientemente se sugiere que la
respuesta es la flexibilidad. Debido a que muchos amnésicos
humanos presentan déficit de memoria explícita pero no de
memoria implícita, las pruebas de memoria implícita han
desempeñado un papel importante en el estudio de la amnesia
humana. Las pruebas se denominan pruebas de preparación o
priming de repetición.
1.7
R.B.: efectos del daño selectivo al hipocampo.
Un estudio de caso de amnesia de lóbulo temporal medial concreto, el caso
de R.B. ha tenido una repercusión enorme en las teorías de la memoria.
Parecía confirmar la impresión inicial de Scoville y Milner de que los efectos
amnésicos de la lobectomía temporal medial bilateral son consecuencia en
gran medida de daños en el hipocampo.
Si bien la amnesia de R.B. no era tan grave como la de H.M., sí que era
comparable en muchos aspectos. El daño cerebral más evidente estaba
limitado en gran medida a la capa de células piramidales de una única parte
del hipocampo. El caso de R.B. indicaba que la lesión en el hipocampo
producía amnesia por sí misma; no obstante, esta conclusión se ha puesto
seriamente en duda.
2. AMNESIA DEL SÍNDROME DE Korsakoff.
El síndrome de Korsakoff es un trastorno de la memoria, habitual entre
personas que consumen grandes cantidades de alcohol. En sus fases
avanzadas, se caracteriza por una variedad de problemas sensoriales y
motores, confusión extrema, cambios en la personalidad y riesgo de muerte
debido a trastornos de hígado o de corazón.
Los estudios postmortem muestran habitualmente lesiones en el diencéfalo
medial, así como daños difusos en otras estructuras encefálicas,
principalmente en la neocorteza y el cerebelo.
La amnesia del síndrome de Korsakoff se parece a la amnesia de lóbulo
temporal medial en aspectos importantes. Los pacientes de Korsakoff
sufren amnesia anterógrada para recuerdos explícitos, limitada en gran
medida a déficit en recuerdos explícitos episódicos durante las primeras
fases de evolución. Sin embargo, a diferencia de la de lóbulo temporal
medial, la amnesia de Korsakoff se relaciona también con una amnesia
retrógrada grave.
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El inicio gradual del desarrollo del síndrome de Korsakoff complica el
estudio de la amnesia retrógrada.
2.1 Lesiones diencefálicas mediales y amnesia de Korsakoff.
Debido a que las lesiones encefálicas relacionadas con el síndrome de
Korsakoff son difusas, no han resultado fácil identificar qué lesiones en
concreto son las responsables de la amnesia. La primera hipótesis era que
las lesiones en los cuerpos mamilares del hipotálamo eran las responsables.
Sin embargo, en estudios posteriores, se mostraron casos de amnesia de
Korsakoff sin lesiones en los cuerpos mamilares. En todos estos casos
excepcionales existían daños en otro par de núcleos diencefálicos mediales:
los núcleos mediodorsales del tálamo.
Es muy poco probable que los déficit de memoria de los pacientes de
Korsakoff puedan atribuirse completamente a daños en una única
estructura diencefálica.
2.2 Amnesia diencefálica medial: el caso de N.A.
A finales de la década de los 70, se realizó una exploración TAC del
encéfalo de N.A.. Se puso de manifiesto una lesión que parecía estar
limitada al núcleo mediodorsal del tálamo, lo que parecía confirmar la
amnesia de Korsakoff. Sin embargo, en un estudio posterior con resonancia
magnética se puso de manifiesto una lesión diencefálica medial extensa, que
incluía daños en los cuerpos mamilares. Así, el caso de N.A. es importante
porque ilustra el tipo de amnesia que puede resultar de lesiones limitadas al
diencéfalo medial en lugar de lesiones en cualquier otro de sus núcleos
concretos.
3. DÉFICIT DE MEMORIA RELACIONADOS CON LESIONES EN LA
CORTEZA PREFRONTAL.
Tradicionalmente, se ha supuesto que la corteza prefrontal es el asiento de
las funciones intelectuales más complejas. No obstante, los pacientes
neuropsicológicos con daños restringidos a la corteza prefrontal a menudo
no muestran déficit en las pruebas convencionales de memoria.
Sin embargo, tienen dos tipos de problemas de memoria que afectan al
orden temporal.
El primer problema de memoria de orden temporal que sufren los pacientes
con lesiones en el lóbulo temporal consiste en la dificultad de recordar la
secuencia de los acontecimientos.
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El segundo problema es la dificultad de realizar tareas de autoorganización.
Muchos pacientes de Korsakoff presentan déficit de memoria para el orden
temporal, posiblemente, esto se deba a que normalmente tienen daños
difusos en la corteza prefrontal además de los daños diencefálicos.
La corteza prefrontal es una estructura muy heterogénea.
4. AMNESIA DE LA EFERMEDAD DE ALZHEIMER.
La enfermedad de Alzheimer es la causa más común de demencia; cerca del
5% de las personas con las de 65 años de edad la sufren. Es progresiva y
mortal.
Las autopsias muestran tres tipos de cambios patológicos en los encéfalos
de los pacientes de Alzheimer: degeneración neuronal importante, ovillos
neurofibrilares y placas amiloides.
Si bien se distribuyen de forma difusa por todo el encéfalo, son
especialmente frecuentes en las cortezas temporal, frontal y parietal, en
las estructuras del lóbulo temporal medial y en las estructuras del encéfalo
basal anterior.
La primera señal de la enfermedad de Alzheimer es normalmente un ligero
deterioro de la memoria.
Los síntomas se vuelven progresivamente más graves y variados hasta que el
paciente es incapaz de realizar incluso actividades simples. Los déficit de
memoria asociados a la predemencia de Alzheimer son más generales que los
que se relacionan con daños en el lóbulo temporal medial, lesiones
diencefálicas y síndrome de Korsakoff.
Además de mostrar importantes déficit anterógrados y retrógrados en
pruebas de memoria explícita, los pacientes con predemencia de Alzheimer
a menudo presentan déficit de memoria a corto plazo y de algunos tipos de
memoria implícita: con frecuencia, la memoria implícita referida a material
verbal y perceptivo es deficiente, esto no sucede en la memoria implícita
referida a aprendizaje sensoriomotor.
En los pacientes de Alzheimer hay menos acetilcolina, menos colina
acetiltransferasa y menos acetilcolinesterasa. Esta reducción de la
actividad colinérgica es el resultado de la degeneración de las neuronas del
encéfalo basal anterior. Las tres estructuras colinérgicas principales del
encéfalo anterior basal son el núcleo basal de Meynert, la banda diagonal de
Broca y el núcleo septal medial.
El descubrimiento de que la disminución de acetilcolina es un síntoma de la
enfermedad de Alzheimer llevó a establecer la hipótesis de que la reducción
de acetilcolina es la causa específica de la amnesia de Alzheimer. Existe un
cierto apoyo a esta idea.
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La hipótesis colinérgica de la amnesia de Alzheimer ha dado lugar a
numerosos intentos de mostrar que los agonistas de la acetilcolina pueden
actuar como nootrópicos. Sin embargo, a pesar de la existencia de algunos
resultados prometedores, la reivindicación de mejoras en la memoria
inducidas por drogas en sujetos sanos se ve con escepticismo en este
momento.
5. AMNESIA DESPUÉS DE LA CONMOCIÓN CEREBRAL.
Los golpes en la cabeza que no penetran el cráneo, pero que son lo
suficientemente graves como para producir conmoción cerebral son la causa
más común de amnesia, denominada amnesia postraumática.
El coma producido tras una fuerte contusión en la cabeza suele durar
algunos segundos o minutos, en casos graves puede durar semanas.
Una vez que el paciente recobra la conciencia, existe un período de
confusión.
Las pruebas normalmente ponen de manifiesto que el paciente tiene amnesia
retrógrada permanente para los acontecimientos que han precedido a la
contusión, así como amnesia anterógrada permanente para muchos de los
acontecimientos que han tenido lugar durante el período posterior de
confusión.
Los déficit de memoria anterógrados a menudo resultan bastante
sorprendentes para los amigos y parientes.
La duración del período de confusión y de amnesia anterógrada suele ser
más largo que el período de amnesia retrógrada. Las contusiones más graves
en la cabeza suelen producir comas más largos, períodos de confusión más
largos y períodos de amnesia más largos.
Las islas de memoria son recuerdos que sobreviven a veces de hechos
aislados producidos durante períodos que se habrían borrado de otro modo.
5.1 Descarga electroconvulsiva y gradientes de amnesia retrógrada.
La descarga electroconvulsiva consiste en aplicar al encéfalo una corriente
intensa, breve, que provoca un ataque epiléptico, mediante grandes
electrodos adheridos al cráneo. Se utiliza en el tratamiento de las
depresiones graves, y uno de sus efectos secundarios es la amnesia
postraumática.
La descarga electroconvulsiva parecía proporcionar un método de estudiar
la consolidación de la memoria.
Al alterar la actividad neuronal, la descarga electroconvulsiva impediría
solamente el almacenamiento de aquellos recuerdos que no se hubieran
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transformado en cambios sinápticos estructurales; por tanto, la duración
del período de amnesia retrógrada producido por una descarga
electroconvulsiva proporcionaría un cálculo estimado de la cantidad de
tiempo necesaria para la consolidación de la memoria.
Los gradientes largos de amnesia retrógrada son incompatibles con al
teoría de Hebb de la consolidación. Resulta razonable pensar que la
actividad neuronal producto de una experiencia reverbere en el encéfalo
durante algunos segundos, incluso durante algunos minutos; sin embargo, los
gradientes de amnesia retrógrada que abarcan días, semanas o años no
pueden explicarse fácilmente mediante la alteración de la actividad
reverberatoria.
Los gradientes largos de amnesia retrógrada indican que la resistencia de
los recuerdos a su alteración puede seguir aumentando durante un período
de tiempo muy largo después del aprendizaje, si no indefinidamente.
Scoville y Milner propusieron que los recuerdos se almacenan
temporalmente en el hipocampo, hasta que puedan transferirse a un sistema
de almacenamiento cortical más estable.
Nadel y Moscovitch han propuesto recientemente una teoría de la
consolidación más coherente con los gradientes largos de amnesia
anterógrada, así como con los informes de caso de amnesia retrógrada no
escalonada temporalmente. Nadel y Moscovitch sostienen que el hipocampo
y estructuras afines intervienen en el almacenamiento de recuerdos
episódicos mientras exista el recuerdo.
Los recuerdos se vuelven más resistentes a la lesión parcial del hipocampo
debido a que cada vez que tiene lugar una experiencia parecida o se
rememora el recuerdo original, se crean nuevas huellas de memoria
(engramas), por todo el hipocampo, vinculadas a la huella original.
Es de esperar que la hipocampectomía bilateral total altere todos los
recuerdos episódicos, con independencia de su tiempo.
6. NEUROANATOMÍA DE LA MEMORIA DE RECONOCIMIENTO DE
OBJETOS.
Los estudios con pacientes amnésicos tienen limitaciones importantes.
Se han dedicado esfuerzos importantes a la creación de modelos animales
de amnesia human producida por lesiones cerebrales, a fin de completar los
estudios de casos humanos.
Los primeros informes del caso de H.M. durante la década de los años
cincuenta generaron un gran esfuerzo para crear un modelo animal de este
trastorno, de forma que pudiese someterse al análisis experimental. En
estos primeros años, este esfuerzo resultó un fracaso estrepitoso.
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Esto llevó a algunos investigadores a sugerir que los sistemas de memoria
humanos eran diferentes de los de otros parientes mamíferos; sin embargo,
se ha demostrado que esto no es así.
Habría dos razones que explican los problemas iniciales que hubo para crear
un modelo animal de amnesia de lóbulo temporal medial. El primero era que
no estaba claro que la amnesia anterógrada de H.M. no se extendía a todos
los tipos de recuerdo a largo plazo. En segundo lugar se supuso de forma
incorrecta que los efectos amnésicos de las lesiones de lóbulo temporal
medial podían atribuirse a daños en el hipocampo, y por tanto, la mayoría e
los esfuerzos por crear modelos animales de amnesia de lóbulo temporal
medial se centraron de forma exclusiva en las lesiones al hipocampo.
6.1
Modelo de amnesia de reconocimiento de objetos en monos: la
prueba demorada de objetos nuevos sin ajuste a la muestra.
Después de su operación, H.M. no aprende a reconocer los objetos que se
encuentra por primera vez.
La creación de un modelo de este tipo de déficit de reconocimiento de
objetos en monos a mediados de la década de los 70 supuso un avance
importantísimo.
Se descubrió que las lesiones bilaterales del lóbulo temporal medial en
monos producían graves deficiencias en la prueba demorada de objetos
nuevos sin ajuste a la muestra.
Las deficiencias que presentan los monos con lesiones bilaterales de lóbulo
temporal medial en la prueba demorada de objetos nuevos sin ajuste a la
muestra sirven de modelo de los déficit de reconocimiento de objetos de
H.M. en aspectos clave.
El rendimiento de los monos es normal con demoras breves, disminuye hasta
casi el nivel de azar con demoras de varios minutos, y es extremadamente
susceptible a los efectos perturbadores de la distracción. Efectivamente,
se ha puesto a prueba a los amnésicos humanos con la prueba demorada de
objetos nuevos sin ajuste a la muestra y su rendimiento ha sido igual al de
los monos amnésicos.
Existen más datos que respaldan el modelo, y es que la demostración de que
el rendimiento de los monos en la prueba demorada de objetos nuevos sin
ajuste a la muestra se ve afectado también por las lesiones diencefálicas
mediales.
Apoya la idea de que las lesiones en núcleo mediodorsal desempeñan un papel
más importante en la amnesia de Korsakoff que las lesiones en los cuerpos
mamilares.
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6.2
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Primeros estudios en monos con lesiones en el lóbulo temporal
medial y amnesia de reconocimiento de objetos.
Tres estructuras del lóbulo temporal medial en el encéfalo del mono: el
hipocampo, la amígdala y la corteza rinal, son las que quedan gravemente
dañadas con la lobectomía temporal medial bilateral.
El modelo en monos de demora de objetos nuevos sin ajuste a la muestra
proporcionó un medio para poner a prueba el supuesto de que la amnesia
resultante era una consecuencia específica del daño en el hipocampo.
A finales de la década de los 70 la investigación con el modelo de amnesia
de lóbulo temporal de demora de objetos nuevos sin ajuste a la muestra se
centró en las contribuciones de las lesiones de hipocampo y amígdala.
Todo el mundo aceptaba que el hipocampo desempeñaba el papel más
importante en la memoria de reconocimiento de objetos, y la investigación
se centró en si las lesiones de amígdala contribuían.
Para responder a esta cuestión, se compararon los efectos sobre la prueba
demorada de objetos nuevos sin ajuste a la muestra de lesiones por
aspiración del hipocampo, con los efectos de la aspiración combinada del
hipocampo y la amígdala. Los resultados fueron muy diversos.
La fuente de esta confusión inicial respecto de las contribuciones relativas
de las lesiones de hipocampo y de amígdala a la amnesia de reconocimiento
de objetos está muy clara.
Dieron muy poca importancia a las posibles contribuciones de las lesiones a
la corteza rinal. A finales de la década de los 80, se produjeron dos avances
importantes, en primero lugar, los investigadores que trabajaban con el
modelo en monos comenzaron a evaluar los efectos de las lesiones en la
corteza rinal. Y en segundo lugar, se creo un modelo de amnesia de
reconocimiento de objetos en ratas, directamente comparable al modelo en
monos.
6.3
Modelo de amnesia de reconocimiento de objetos en ratas:
prueba demorada de objetos nuevos sin ajuste a la muestra.
Trabajar con monos tiene la ventaja fundamental respecto de las ratas de
laboratorio a la hora de crear modelos de amnesia por lesiones cerebrales
en humanos: el encéfalo del mono se parece más que el de la rata al encéfalo
humano. Pero las ratas de laboratorio tienen dos ventajas, y es que resulta
posible realizar estudios a gran escala de amnesia en ratas que no son
viables en los monos, y la segunda es que el hipocampo resulta más accesible.
Prácticamente todos los estudios con lesiones de hipocampo en monos han
supuesto la aspiración de grandes porciones de la corteza rinal, además del
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hipocampo, mientras que en las ratas los daños ajenos relacionados con las
lesiones por aspiración del hipocampo se limitan normalmente a una pequeña
zona de la neocorteza parietal. El hipocampo en la rata es lo
suficientemente pequeño como para poderse lesionar electrolíticamente o
mediante inyecciones intracerebrales de neurotoxinas, y en cualquiera de
los cosos se producen pocos daños ajenos.
Se han diseñado varias versiones de la prueba demorada de objetos nuevos
sin ajuste a la muestra para ratas. La versión que más se parece a la prueba
para monos fue creada por Mumby, que utilizó un aparato que ha llegado a
conocerse como caja de Mumby.
Las ratas rinden casi tan bien como los monos con demoras de hasta un
minuto.
La validez de la prueba demorada de objetos nuevos sin ajuste a la muestra
para ratas se ha establecido a partir de estudios sobre los efectos de
lesiones en lóbulo temporal medial y en el núcleo mediodorsal.
Así pues, los efectos de las lesiones en el lóbulo temporal medial y en el
núcleo mediodorsal en el rendimiento en las pruebas demoradas de objetos
nuevos son ajuste a la muestra son comparables entre ratas, monos y
humanos.
6.4
Bases neuroanatómicas de los déficit de reconocimiento de
objetos resultado de la lobectomía temporal medial.
No existe mejor demostración del valor que tiene el enfoque comparativo en
la investigación biopsicológica que la sorprendente solución a la pregunta que
ha sido centro del interés investigador y especulativo desde los primeros
enfoques del caso de H.M.: ¿en qué medida los déficit de reconocimiento de
objetos asociados a la lobectomía temporal medial bilateral son
consecuencia de daños en el hipocampo?.
Los resultados de los experimentos que han utilizado la prueba demorada de
objetos nuevos son ajuste a la muestra relatan una historia uniforme que
contradice la teoría, de que el hipocampo, y quizá, la amígdala desempeñan
los principales papeles en la consolidación de recuerdos explícitos a largo
plazo.
Los sorprendentes resultados que siguen a continuación han provocado la
reevaluación de las contribuciones relativas de las diferentes estructuras
del lóbulo temporal medial a la memoria.
Se ha hallado que las lesiones de hipocampo o de amígdala que no se
extienden a la corteza rinal producen muy pocos déficit en las pruebas
demoradas de objetos nuevos sin ajuste a la muestra.
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En segundo lugar, se ha hallado que las lesiones de corteza rinal que no se
extienden al hipocampo producen déficit importantes en la prueba
demorada de objetos nuevos sin ajuste a la muestra, tanto en monos como
en ratas.
6.5
Daños cerebrales producidos por isquemia y déficit de
reconocimiento de objetos.
Los informes recientes de que la memoria de reconocimiento de objetos se
ve afectada gravemente por lesiones en la corteza rinal, pero no por
lesiones de hipocampo, ha llevado a la reaparición del interés por el caso de
R.B., que se quedó amnésico tras un accidente isquémico que se produjo
durante una operación de corazón, y que el análisis posterior de su encéfalo
mostró que la pérdida de células más evidente se limitaba en gran medida a
la capa de células piramidales del subcampo CA1 del hipocampo.
Este resultado se ha reduplicado en monos y en ratas. La relación existente
entre lesiones de hipocampo producidas por isquemia y los déficit de
reconocimiento de objetos en humanos, monos y ratas, parece apoyar
firmemente la teoría de que el hipocampo desempeña un papel clave en la
memoria de reconocimiento de objetos.
Existe un problema ¿cómo pueden relacionarse las lesiones producidas por
isquemia en una pequeña parte del hipocampo con déficit graves en la prueba
demorada de objetos nuevos sin ajuste a la muestra, cuando los déficit
relacionados con la extirpación total del hipocampo son solamente de poca
importancia?.
Mumby parece ofrecer la solución a esta paradoja. Partieron de:
1) que la hiperactividad de las células piramidales CA1 resultante de la
isquemia produce daños en neuronas fuera del hipocampo,
2) que estos daños fuera del hipocampo no son fácilmente detectables
mediante los análisis histológicos convencionales,
3) que estos daños son responsables en gran medida de los déficit de
reconocimiento de objetos producidos por la isquemia cerebral.
Existen datos provenientes de estudios con imágenes funcionales del
encéfalo que apoyan la teoría de que los déficit de reconocimiento de
objetos de pacientes isquémicos son el resultado de alteraciones fuera del
hipocampo. Normalmente, se observa una disfunción cerebral generalizada
en áreas intactas desde el punto de vista neuroanatómico alejadas de los
puntos donde se ha producido pérdida celular debido a la isquemia.
Los casos de amnesia producidos por isquemia en los que existe pérdida de
células del hipocampo no proporcionan pruebas de que el hipocampo
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desempeñe un papel fundamental en la memoria de reconocimiento de
objetos.
7. EL HIPOTÁLAMO Y LA MEMORIA DE LOCALIZACIÓN
ESPACIAL.
Debido a que el caso de H.M. parecía indicar que el hipocampo era una
estructura clave de la memoria, ésta ha sido centro de una enorme cantidad
de investigaciones.
El hallazgo más consistente ha sido que las lesiones de hipocampo afectan al
rendimiento en las pruebas que suponen la retención de localizaciones
espaciales.
7.1
Pruebas de memoria espacial en ratas.
Muchas pruebas de conducta para ratas consisten en que la rata camine por
el entorno de la prueba, por lo que tienen un componente de memoria
espacial. El descubrimiento de que las lesiones de hipocampo afectan a la
memoria espacial estimuló la creación de pruebas diseñadas expresamente
para evaluar esto. Dos de ellas son la prueba de Morris del laberinto de agua
y la prueba del laberinto de brazos radiales.
En la prueba de Morris las ratas con lesiones en el hipocampo aprenden con
mucha dificultad esta sencilla tarea.
En la prueba del laberinto de brazos radiales la capacidad de visitar
solamente los brazos cebados del laberinto radial es una medida de la
memoria de referencia y la capacidad de abstenerse de visitar un brazo más
de una vez en un día determinado es una medida de la memoria de trabajo.
Las ratas con lesiones de hipocampo presentan déficit graves de memoria
de referencia y de memoria de trabajo en las medidas de rendimiento en el
laberinto radial.
7.2
Células de lugar.
El hecho de que las neuronas piramidales del hipocampo de la rata sena
células de lugar, neuronas que responden solamente cuando un sujeto está
en lugares específicos, está en consonancia con la observación de que las
lesiones de hipocampo afectan a las tareas de memoria espacial en ratas.
Todas las neuronas piramidales del hipocampo tienen un campo de lugar para
muchos entornos diferentes.
En dos estudios recientes se han examinado los efectos de los receptores
NMDA en la creación de campos de lugar en el hipocampo.
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Estudios comparativos sobre el hipocampo y la memoria
espacial.
La mayor parte de los datos que sostienen que el hipocampo desempeña un
papel en la memoria espacial provienen de las investigaciones con ratas, el
hipocampo parece desempeñar una función similar en muchas otras especies.
Las investigaciones en pájaros que almacenan comida...
En un estudio, Sherry y colaboradores hallaron que as especies que
almacenan comida tienden a tener hipocampos mayores que las especies de
la misma familia que no lo hacen.
Las investigaciones realizadas con diversas especies indican que el
hipocampo interviene en la memoria espacial, los datos obtenidos en
estudios con primates no han sido muy uniformes. Las células piramidales
del hipocampo de los primates tienen campos de lugar, aunque los efectos de
la lesión de hipocampo en el rendimiento en tareas de memoria espacial han
sido variados. EL problema podría ser que en humanos y monos se mide
normalmente la memoria espacial en sujetos estáticos, mientras que en
ratas y aves la memoria espacial se estudia normalmente en sujetos que se
mueven en entornos de prueba controlados.
7.4
Teorías sobre la función del hipocampo.
La primera teoría sobre el papel del hipocampo en la memoria sostenía que el
hipocampo era un centro de consolidación de todos los recuerdos explícitos.
Esta teoría ya no puede sostenerse frente al hecho de que el hipocampo
parece intervenir poco o nada en el reconocimiento de objetos.
O’keefe y Nadel propusieron la teoría del mapa cognitivo sobre la función
del hipocampo. Según ella, en el encéfalo existen varios sistemas
especializados en el recuerdo de diferentes tipos de información, y la
función específica del hipocampo consiste en el almacenamiento de
recuerdos referidos a la localización espacial.
Propusieron que el hipocampo construye y almacena mapas alocéntricos del
mundo externo a partir de los estímulos sensoriales que recibe.
Otra teoría influyente es la teoría de la asociación de configuraciones de
Rudy y Sutherland. Se basa en la observación de que las lesiones de
hipocampo a veces alteran el rendimiento en tareas que no parecen ser
especiales, y en la premisa de que la memoria espacial es una manifestación
concreta de una función más general del hipocampo. La teoría de la
asociación de configuraciones sostiene que el hipocampo participa en la
retención a largo plazo de las interrelaciones que existen entre claves.
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Existe un apoyo sustancial a esta teoría, sin embargo, también se han
producido notables fracasos.
Otra teoría de la función del hipocampo es la teoría de la integración de
trayectorias. En concreto, sostiene que el hipocampo media en la integración
de trayectorias.
El hallazgo clave en este contexto es que las ratas con lesiones de
hipocampo son capaces de seguir una trayectoria precisa en línea recta
usando claves alocéntricas, pero son incapaces de volver a partir de la
integración de trayectorias.
Esto indica que el hipocampo desempeña un papel en la integración de
trayectorias, si bien no descarta la posibilidad de que cumpla otras
funciones.
8. RESUMEN DE LAS ESTRUCTURAS DE MEMORIA DEL
ENCÉFALO.
Vamos a ver un resumen de las funciones mnemónicas supuestas a cada una
de estas estructuras.
8.1
Corteza rinal.
La corteza rinal desempeña un papel muy importante en la formación de
recuerdos explícitos a largo plazo de objetos. El hecho de que la amnesia
retrógrada que se produce por lesiones en la corteza rinal deje intactos los
recuerdos remotos, sugiere que los recuerdos de objetos no se almacenan
en la corteza rinal.
8.2
Hipocampo.
Las lesiones de hipocampo afectan al rendimiento en tareas que requieren la
retención a largo plazo de información espacial. EL hipocampo interviene en
la consolidación de recuerdos de localizaciones espaciales a largo plazo, y no
en su almacenamiento. El papel del hipocampo en la memoria espacial ha
recibido apoyo por el descubrimiento de que muchas neuronas del hipocampo
tienen campos de lugar. Sigue quedando la cuestión de si el hipocampo
realiza o no funciones cuya naturaleza no es fundamentalmente espacial, así
como de qué funciones se trata.
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Agmídala.
Inicialmente se pensó que la amígdala desempeña un papel en la memoria de
reconocimiento de objetos a largo plazo.
EL punto de vista actual es que la amígdala desempeña un papel específico
en el recuerdo del significado emocional e las experiencias.
8.4
Corteza inferotemporal.
Las estructuras del lóbulo temporal medial desempeñan un papel en la
consolidación de recuerdos a largo plazo, si bien no son el lugar definitivo de
almacenamiento.
¿Dónde se almacenan los recuerdos a largo plazo en el encéfalo?. Los datos
actuales indican que se almacenan en los circuitos corticales que mediaron la
experiencia original, es decir, en la corteza sensorial secundaria y en la
corteza de asociación.
Del mismo modo, se piensa que los recuerdos referidos a localizaciones
espaciales se almacenan en la corteza parietal posterior, que los recuerdos
de configuraciones táctiles se almacenan den la corteza somatosensorial
secundaria, y que los recuerdos auditivos se almacenan en la corteza
auditiva secundaria.
8.5
Cerebelo y estriado.
Se piensa que los recuerdos implícitos del aprendizaje sensoriomotor se
almacenan en circuitos sensoriomotores. La mayoría de las investigaciones
se han centrado en las estructuras del cerebelo y el estriado.
Se piensa que en el cerebelo se almacenan los recuerdos de habilidades
sensoriomotoras aprendidas. Se cree que en el estriado se almacenan
recuerdos de relaciones sistemáticas entre estímulos y respuestas.
8.6
Corteza prefrontal.
Los pacientes con daños prefrontales bilaterales no son extremadamente
amnésicos, pero tienen problemas de memoria concretos. Sus principales
problemas consisten en la dificultad de recordar el orden temporal de los
acontecimientos, a pesar de no tener problemas para recordar los
acontecimientos en sí mismos, y en la dificultad relacionada de realizar
tareas de autoorganización.
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Los resultados de estudios sugieren que en los estudios de amnesia
producida por lesión encefálica se subestima el papel de los lóbulos
prefrontales en la memoria.
La resolución espacial de las técnicas de imagen encefálica ha mejorado
hasta el punto de que es posible localizar cambios de actividad en áreas
concretas de la corteza prefrontal.
Así, se ha visto que en la recuperación de recuerdos semánticos y episódicos
del almacén a largo plazo se activan diferentes áreas de la corteza
prefrontal.
8.7
Núcleo mediodorsal.
El descubrimiento de que los núcleos mediodorsales intervienen en la
memoria tiene su origen en la observación de que prácticamente siempre
están dañados en los casos de amnesia de Korsakoff.
Una cuestión teórica que ha sido centro de un debate considerable es si la
amnesia producida por lesiones en el diencéfalo medial es cualitativamente
diferente de la amnesia producida por lesiones en el lóbulo temporal medial.
Hasta el momento, n ose han establecido diferencias cualitativas, esto
sugiere que estas dos áreas son componentes del mismo circuito de
memoria.
8.8
Encéfalo basal anterior.
La función del encéfalo basal anterior en la memoria es un tanto
controvertida.
La idea original de que el encéfalo basal anterior interviene en la memoria
provino de la observación de daños en el encéfalo basal anterior en
pacientes con enfermedad de Alzheimer. La línea de pruebas se puso
seriamente en entredicho con el hallazgo de que los pacientes de Alzheimer
tienen normalmente daños diencefálicos generales.
El hecho de que derrames cerebrales o tumores localizados en el encéfalo
basal anterior producen con frecuencia amnesia indica que este
efectivamente desempeña un papel en la memoria.
No se comprenden bien las funciones mnemónicas del encéfalo basal
anterior.
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