Plasticidad sináptica: cómo funciona y por qué es tan importante.

Basado en la evidencia Este post tiene 43 referencias 4.5 / 53 Escrito por Natha Wannissorn, PhD | Última actualización: 12 de diciembre de 2019 revisado periódico Bypuya Yazdi, MD | Escrito por Natha Wannissorn, PhD | Última actualización: 12 de diciembre de 2019

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«Plasticidad sináptica» se refiere a El proceso que utiliza el cerebro para ajustar cómo se conectan las neuronas entre sí y procesan la información. ¡Este proceso es extremadamente importante para todas las formas de aprendizaje y memoria, ya que la única forma en que el cerebro puede almacenar nueva información es cambiar su propia estructura! La plasticidad también es extremadamente importante para la capacidad del cerebro para recuperarse del estrés o el daño, y se cree que actualmente desempeña un papel importante en muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos diferentes. Siga leyendo para obtener más información sobre la plasticidad, ¿cómo funciona, y por qué es tan importante!

¿Qué es la plasticidad sináptica?

Se creó una vez que el cerebro es extremadamente frágil, y eso Cualquier daño a él es más o menos permanente. Esto significaría que si el cerebro de una persona se dañó o no se desarrolló correctamente en primer lugar, ¡fueron destinados a vivir con él permanentemente!

Sin embargo, el descubrimiento de plasticidad sináptica < / em> en 1966 volcó esa creencia. Esto le dio una nueva esperanza a las personas con daño cerebral, enfermedades neurológicas o discapacidades de aprendizaje [1].

De hecho, el cerebro es mucho más flexible y resistente de lo que pensamos anteriormente! Las neuronas pueden volver a crecer y se pueden hacer nuevas conexiones neuronales. Esto realmente nos permite aprender nuevas habilidades y recuerdos en la vida cotidiana, ya que el cerebro es un órgano físico y, por lo tanto, tiene que cambiar su estructura para almacenar cualquier información nueva.

La plasticidad sináptica es la clave de nuestro cerebro. A la formación de nuevos recuerdos y redes neuronales, especialmente dentro del hipocampo, una estructura cerebral que se cree que está muy involucrada en la memoria.

Además, la plasticidad neuronal también puede estar involucrada en la reparación del cerebro del daño, como de los traumas de la cabeza, el estrés, las toxinas, o incluso una vida útil de la mala alimentación de la dieta y las opciones de estilo de vida.

¿Qué es un sinapse?

Los científicos actualmente estiman que nuestro cerebro contiene aproximadamente 100 mil millones de neuronas. Estas neuronas se comunican entre sí formando sinapses , que es el lugar donde se reúnen y conectan dos neuronas.

Sin embargo, esta conexión no implica contacto físico directo, como lo haría en una placa de circuito, por ejemplo. En su lugar, cada «sinapsis» es en realidad una pequeña brecha entre dónde se encuentran las dos neuronas. Aquí es donde una neurona libera sustancias químicas ( neurotransmisores ) para desencadenar una respuesta eléctrica en la neurona vecina.

Al conectarse a una serie de sinapsis, así es como las células cerebrales individuales forman vías de señalización, o «circuitos», lo que les permite pasar y procesar información.

plasticidad sináptica se refiere a la capacidad de nuestro cerebro para ajustar el Conexiones entre las neuronas, que cambian cómo se comunican entre sí y procesan la información. Este proceso se puede lograr creando una sinapsis completamente nueva, o ajustando la «fuerza» de una sinapsis existente [2].

Cuando se fortalece una conexión sináptica existente, esto se llama < EM> Potenciación a largo plazo (LTP) . A la inversa, cuando se hace una conexión más débil, esto se llama depresión a largo plazo (ltd) .

técnicamente, «plasticidad sináptica» se refiere solo a Cambios que se producen en las conexiones entre las neuronas. Sin embargo, también puede escuchar el término « plasticidad neuronal «, «, que es un concepto más amplio que incluye la plasticidad sináptica, así como otros cambios biológicos en el cerebro, como la creación de neuronas completamente nuevas (un proceso llamado neurogénesis ).

Cada uno de estos procesos es fundamental para la capacidad de una persona para aprender y almacenar nuevos Información de todo tipo! En otras palabras, si estamos hablando de aprender nuevas habilidades motoras (como aprender a andar en bicicleta) o si estamos hablando de aprender un nuevo hecho o formar una nueva memoria, Todas estas habilidades dependen de la capacidad del cerebro para ajustar la forma en que sus células se conectan entre sí y se procesan la información.

sistema glutamaterérgico y plasticidad sináptica

glutamato es una de las Los neurotransmisores más importantes involucrados en la plasticidad sináptica [3].

Los receptores de glutamato que están involucrados incluyen «AMPA» ( Hydroxy-3-metil-4-isoxazol Ácido propiónico ) y receptores «NMDA» ( n-metil D-aspartato ).

Por lo tanto, el glutamato juega un papel clave en el aprendizaje y la memoria.

Debido a que el glutamato es un neurotransmisor excitatorio , puede estar específicamente relacionado con la potenciación a largo plazo (LTP), que es la parte de la plasticidad sináptica que se refiere a la Fortalecimiento de las conexiones neuronales existentes.

Sin embargo, el glutamato está lejos del único factor crítico! Por ejemplo, también se cree que muchos de los otros neurotransmisores importantes, como la acetilcolina y otros neurotransmisores basados ​​en colina, son importantes para la plasticidad sináptica. También hay muchos otros factores críticos más allá de solo neurotransmisores, como los factores de crecimiento factores tróficos «), que estimulan al cerebro en la creación de nuevas neuronas y sinapsis [4].

¿Por qué es importante la plasticidad sináptica?

1) La plasticidad sináptica es importante para el aprendizaje y la memoria

Plasticidad cerebral intrínseca , o la La capacidad inherente del cerebro para volverse a sí misma, es un correlato neural importante y evolutivamente conservado de todas las formas de aprendizaje [5].

La plasticidad intrínseca también es un predictor importante de la plasticidad conductual inducida por el aprendizaje [6].

La plasticidad sináptica permite la potenciación a largo plazo, o aumentando la fuerza de nuestras sinapsis con más uso, lo que nos permite memorizar o convertirnos en las cosas que aprendemos. Por lo tanto, la plasticidad sináptica es esencial para el aprendizaje y la memoria [7].

El papel de la plasticidad sináptica en el hipocampo (centro de memoria)

Ubicado en el lóbulo temporal medial, el hipocampo juega un papel clave en la formación de nuevas asociaciones y consolidación de estímulos en nuevos recuerdos [8].

Las células especializadas en el hipocampo también pueden someterse a división celular ( mitosis ) para generar células cerebrales completamente nuevas ( neurogénesis ) [9]. La plasticidad sináptica es importante para que estas células se integren con otras células del hipocampo.

2) La plasticidad sináptica ayuda a recuperarse de las lesiones del sistema cerebral y del sistema nervioso

neuroplasticidad es lo que permite que el sistema nervioso central ( parcialmente) recuperarse de daños, como lesiones cerebrales. Además, el cerebro puede adaptarse a través de mecanismos compensatorios secundarios cuando hay algunos daños en los tejidos cerebrales [10].

Algunas investigaciones preliminares sugieren que ocurren cambios morfológicos duraderos en el hipocampo después de una lesión cerebral traumática, incluida la crecimiento de cuerpos celulares ( soma ) y reclutamiento de nuevas neuronas en el hipocampo [11, 12].

Lesiones espinales que dañan las vías sensoriximotoras que causan cambios sinápticos en neuronal. Circuitería, dentro de la médula espinal y en niveles más altos, sobre las semanas y los meses posteriores a las semanas y los meses [13]. Fije su niebla cerebral y mejore la cognición

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condiciones que impedan la plasticidad sináptica

1) disfunción cognitiva relacionada con la edad

La función cognitiva disminuye naturalmente con la edad. Se cree que al menos parte de esta disminución cognitiva relacionada con la edad se debe a una pérdida gradual de plasticidad en todo el cerebro, y especialmente en ciertas áreas relacionadas con la memoria clave, como el hipocampo [14].

2) La enfermedad de Alzheimer y Parkinson

Las enfermedades de Alzheimer y Parkinson se cree que son causadas por la acumulación de beta-amiloide «placas» en las neuronas del cerebro. Si bien esta acumulación puede llevar a la muerte celular debido a la toxicidad, existe alguna evidencia de que también puede interferir con los procesos relacionados con la plasticidad sináptica, en otras palabras, estos amiloide pueden interferir con los procesos cerebrales incluso sin matar directamente las propias células del cerebro [15, 16].

3) PTSD

Algunas investigaciones preliminares sugieren que la plasticidad sináptica en la amígdala puede estar involucrada en el PTSD, y se ha propuesto Ser un objetivo importante para su tratamiento [17].

4) esquizofrenia, ansiedad y depresión

Según algunos investigadores, la plasticidad sináptica también puede tener un papel en el desarrollo de Ansiedad y esquizofrenia [18].

Más específicamente, algunos científicos han propuesto que la esquizofrenia puede ser una enfermedad de alteraciones de plasticidad sináptica a corto plazo [19].

Según algunos estudios, Los receptores AMPA se inhiben en pacientes con esquizofrenia. Esto puede interferir con la potenciación a largo plazo de , y por lo tanto perjudica la capacidad de uno para formar nuevos recuerdos [20].

Curiosamente, la depresión también parece involucrar las discapacidades en la plasticidad sináptica, y algunos La evidencia sugiere que las acciones de los medicamentos antidepresivos comunes (como los ISRS y otros medicamentos para la orientación monoamina) pueden aliviar la depresión aumentando o restaurando la plasticidad sináptica en todo el cerebro [21, 22].

5) AUTISMA

Algunas pruebas tempranas sugieren que el autismo puede implicar interrupciones en múltiples vías de señalización que se activan durante la plasticidad sináptica, lo que puede sugerir que la plasticidad sináptica deficiente podría ser una de las principales causas o consecuencias de los trastornos del espectro autista [23, 24. , 25].

6) Privación del sueño

Obteniendo suficiente sueño de alta calidad es fundamental para estimular la plasticidad sináptica.

por extensión, la privación del sueño puede interferir significativamente Con plasticidad sináptica.

Por ejemplo, según un S Táby, solo 5-6 horas de privación de sueño es suficiente para alterar la potenciación a largo plazo, por lo que potencialmente obstaculizando la plasticidad sináptica en general [26].

Otro estudio ha sugerido que los eventos estresantes temprano en la vida pueden inducir -Termer perturbaciones del sueño, que podrían, a su vez, alterar o alterar la plasticidad sináptica a largo plazo [26].

7) Las convulsiones

Según alguna investigación temprana, ratas con convulsiones Mostrar alteraciones en la potenciación a largo plazo dentro de las sinapsis a lo largo de la corteza somatosensorial [27].

8) Otras enfermedades que pueden implicar la plasticidad sináptica de impedimentos

  • La infección por virus de la enfermedad de BORNA tiene Se ha informado que perjudican la plasticidad sináptica [28]
  • el síndrome de Angelman se ha informado que perjudica la plasticidad sináptica (debido a las mutaciones celulares) [20, 29]
  • síndrome de Noonan [20]
  • esclerosis tuberosa [20]

    Otros compuestos involucrados en plasticidad sináptica

    1) Factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF)

    deriva del cerebro D El factor neurotrófico (BDNF) es conocido por apoyar la supervivencia y el crecimiento neuronal en todo el cerebro, y desempeña un papel especialmente importante en la plasticidad sináptica en el hipocampo, en particular [30].

    2) Niveles de glutamato saludables y metabolismo

    El transporte glutamato se ha asociado con la formación de nuevas sinapsis, plasticidad sináptica, así como el aprendizaje y la memoria en general [31, 32].

    3) Factor de crecimiento nervioso (NGF)

    como BDNF, Factor de crecimiento nervioso (NGF) es otro factor de crecimiento importante ( Factor neurotrófico ) que admite sinápticos Plasticidad y promueve la formación de memoria a largo plazo [33, 34].

    4) Testosterona

    De acuerdo con algunos estudios de animales, la testosterona puede estar asociada con el rendimiento de la memoria y la plasticidad sináptica en ratas macho [35, 36].

    5) Estradiol

    Estradiol (una molécula de señalización de estrógeno) se ha informado que afecta a la memoria espacial dependiente de hipocampo y la plasticidad sináptica en mujer m Hielo y ratas [37, 38].

    6) Leptina

    De acuerdo con algunos estudios de animales, se ha informado la administración de la hormona Leptin en el cerebro. para ayudar a facilitar la potenciación hipocambal a largo plazo, e incluso puede mejorar el rendimiento de la memoria [39, 40].

    7) Secretin

    Secretin ha sido vinculado a Plasticidad sináptica y comportamiento social en ratones [41].

    8) Eritropoyetina (EPO)

    En un modelo de rata de Alzheimer, se informó que erythropoietin mejoró plasticidad sináptica y reducir los niveles de glutamato (que se elevan típicamente en el Alzheimer) [42].

    9) Sulfato de pregneLone

    Sulfato de preguenóleo es una hormona esteroidea ( neuromodulador ) que se ha informado que tiene algunos efectos beneficiosos potenciales en el cerebro. Al mejorar el NMDA y otros receptores de neurotransmisores, la pregnenolona parece ayudar con la plasticidad sináptica para el aprendizaje y la memoria, aunque se necesitará más investigaciones para explorar estos efectos potenciales [43].

    Lectura adicional < P> Ahora que está a la altura de cómo funciona la plasticidad sináptica y por qué es tan importante, ¡podría preguntarse si hay alguna forma posible de «impulsar» la plasticidad sináptica de su propio cerebro!

    mientras No hay tratamientos autorizados u otras estrategias para hacer esto, existe alguna investigación preliminar que sugiere que una amplia variedad de compuestos y suplementos dietéticos pueden tener efectos significativos en la plasticidad sináptica general.

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    Acerca del autor PhdNattha recibió su Ph.D. En la genética molecular de la Universidad de Toronto y su licenciatura en Biología Molecular y Computacional de la Universidad de Pennsylvania. Alguien de haber pasado 15 años en investigación biomédica y ciencias de la salud, Nattha también es un nutricionista holístico registrado, un entrenador personal certificado. Una certificación de nutrición 1 de precisión, y es un profesional de la nutrición de diagnóstico funcional certificado. Como profesional holístico con un fondo de ciencia sólida, Nattha es un defensor de la alfabetización de la ciencia en temas de salud y automenotementación.

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    Contenido Joe Cohen, CEOABOUT JOE

    Joe Cohen ganó la lotería genética de los genes malos. Cuando era niño, sufrió de inflamación, niebla cerebral, fatiga, problemas digestivos, ansiedad, depresión y otros problemas que estaban mal entendidos tanto en medicina convencional como alternativa.

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