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Neurobiología del Aprendizaje y la Memoria

Inscripción definitiva y reunión informativa para la cursada 2018, el lunes 13 de agosto a las 18 horas en aula 203. Traer libreta y plan firmado.

Primer teórica: Miércoles 15 de agosto de 14 a 17 en aula 7

 

NEUROBIOLOGÍA DEL APRENDIZAJE Y LA MEMORIA

Materia de grado optativa y Curso de Postgrado/Doctorado.

Teóricas: Lunes y miércoles de 14 a 17, Aula 7.

Seminarios: Lunes de 18 a 22, Aula 203.

Trabajos Prácticos: Miércoles y viernes de 18 a 22, miércoles y viernes Laboratorio N.

 

Curso 2018
Inscripciones 
Alumnos de grado: Inscripción mediante el sistema GUARANI del 23/7 al 05/8.
Alumnos de postgrado: Inscripción mediante GUARANI y durante la cursada.

 

Mail de la materia: neurobiolaprendizajeymemoria@gmail.com

 

Correlativas:

Intoducción a la Fisiología Molecular o Fisiología Animal Comparada

 

El objetivo de esta materia es que los estudiantes conozcan y comprendan los temas más importantes en el campo del aprendizaje y la memoria animal (incluyendo la humana), desde un enfoque neurobiológico,  abarcando los distintos niveles de aproximación, desde sus aspectos comportamentales y cognitivos hasta los fisiológicos, celulares y moleculares. Se hará hincapié en las distintas estrategias de aproximación y las distintas metodologías de estudio. Las clases teóricas tienen como objetivo que los estudiantes conozcan los distintos temas con un enfoque basado en la evidencia experimental. Los seminarios tienen el objetivo de que los estudiantes analicen ejemplos particulares de trabajos científicos representativos de cada tema teórico. Los trabajos prácticos tienen el objetivo de que los estudiantes realicen experimentos con distintos modelos en vertebrados e invertebrados y analicen los resultados manejando las variables comportamentales y analicen el efecto sobre la conducta de distintas intervenciones experimentales.

 

Contenidos mínimos:

Historia del estudio del aprendizaje y de la memoria. Definiciones y teorías. Distintos tipos de aprendizaje. Distintos tipos de memoria. Fases y curso temporal de la memoria. Consolidación, reconsolidación y extinción de la memoria. Neuromodulación de la memoria. Tipos de memoria. Aprendizaje y memoria espacial. Modelos de plasticidad neuronal, potenciación y depresión sináptica de largo término. Modelos de aprendizaje y memoria en invertebrados y vertebrados. Genética de la memoria. Enfermedades asociadas con déficit mnésicos. Modelos de especificidad sináptica de la marca mnésica. Comunicación sinapsis-núcleo. Comunicación núcleo-sinapsis. Mecanismos de plasticidad que involucran toda la neurona. Identificación de la traza mnésica. Mecanismos epigenéticos en la formación de la memoria.

 

Programa Teórico

Tema 1.- Introducción básica al aprendizaje y la memoria. Historia. Ubicuidad. Definiciones. Distintos tipos de aprendizaje.  Aprendizaje no-asociativo. Aprendizaje asociativo. Aprendizajes complejos.

Tema 2.- Memoria. Introducción. Definiciones. El engrama y su localización. Ramón y Cajal y Hebb. Distintos tipos de memoria. Mecanismos de la memoria. Teoría conectivista clásica. Teoría circuital. Teoría molecular. Teoría neo-conectivista. Modelos experimentales de memoria.

Tema 3.- Fases y curso temporal de la memoria. Consolidación. Amnesia y facilitación retrograda.  Ejemplos y discusión. Atenuación de la amnesia inducida experimentalmente. Hipótesis sobre el proceso de consolidación. Tipos de amnesia: hipótesis disruptiva de la memoria vs. hipótesis de déficit de evocación. Dependencia de estado.

 Tema 4.- Fases y curso temporal de la memoria. Proceso de evocación de la memoria. Reactivación, labilización y reconsolidación de la memoria. Condiciones paramétricas. Hipótesis de la recapitulación parcial. Reconsolidación de la memoria. Hipótesis sobre el papel de la reconsolidación. Extinción de la memoria. Mecanismos de adquisición y consolidación de la extinción. Relación con la fase de reconsolidación

Tema 5. Tipos de memoria. Distintos sistemas de memoria. Áreas del cerebro implicadas en memoria: hipocampo y memoria explicita. Corteza prefrontal y memoria de trabajo.  Amígdala y memoria emocional. Papel del cerebelo. Consolidación sistémica.

Tema 6.- Aprendizaje y memoria espacial. Mapas cognitivos. Neuronas que codifican el espacio. Propiedades de las neuronas de lugar y  representación del espacio en el hipocampo. Representación del tiempo.

Tema 7.- Modelos de plasticidad neuronal: Hipocampo y memoria. Potenciación de largo término (LTP) y depresión de largo término (LTD). Sitios de inducción y expresión. Etapas de potenciación. Mecanismos moleculares implicados.

Tema 8.- Genética de la memoria. Mutantes de aprendizaje y memoria. Mutaciones puntuales inducidas al azar. Transgénicos y mutaciones dirigidas (gene targeting). Mutaciones dirigidas de segunda y tercera generación: temporal y espacialmente controladas. Optogenética y memoria.

Tema 9.- Modelos de aprendizaje y memoria. Condicionamiento diferencial en Drosophila. Características del modelo. Uso de mutantes de genética clásica. Mutantes de genética reversa. Traza mnésica en distintas áreas y circuitos del cerebro. Papel de los corpora pedunculata.

Tema 10.- Modelos de aprendizaje y memoria. Habituación, sensibilización y condicionamiento clásico en Aplysia.  Abordaje comportamental. Abordaje celular: Facilitación sináptica. Análisis sináptico, biofísico, bioquímico y molecular.

Tema 11.- Modelos de especificidad sináptica de la marca mnésica. Comunicación sinápis-núcleo. Comunicación núcleo-sinápis. Transporte retrógrado de las señales sinápticas al núcleo. Evidencias experimentales. Regulación de la expresión génica Hipótesis del correo, hipótesis de la síntesis local, hipótesis de sensibilización, hipótesis de etiquetado sináptico (“sinaptic tagging”). Captura sináptica. El LTP asociativo como modelo de especificidad sináptica. Especificidad sináptica en la facilitación de Aplysia. Etiquetado comportamental.

Tema 12.- Mecanismos de plasticidad que involucran toda la neurona y que no implican especificidad sináptica. Cambios de las propiedades intrínsecas de las neuronas. Importancia y funcionalidad de dichos mecanismos.

Tema 13.- Modelo de condicionamiento apetitivo en abejas. Condicionamiento del reflejo de extención de la probosis. Características comportamentales, áreas del cerebro y circuitos neuronales involucrados. Estudios de imágenes de calcio in vivo.

Tema 14.- Mecanismos epigenéticos en la formación de la memoria. Regulación de la cromatina. Acetilación, fosforilación y metilación de histonas. Metilación del ADN. Acetilasas de histonas y deacetilasas de histonas. Regulación de su función en la formación de la memoria.

Tema 15.- Neuromodulación de la memoria. Influencias neurohormonales en los procesos de adquisición, consolidación y recuperación de la memoria. Aproximaciones experimentales a al modulación mnésica. Neuroaminas y Neuropéptidos como orquestadores del comportamiento. Hipótesis de sistemas mnésicos extrínseco e intrínsecos, contrastación con el papel de neuromoduladores como orquestadores. Implicancias epistemológicas del uso de modelos evolutivamente diferentes; conservación de funciones mnesicas de los neuromduladores a lo largo de la evolución.

Tema 16. Desordenes de la memoria. Enfermedad de Alzheimer. Placas amiloides y ovillos de neurofibrillas. Etapas de la neurodegeneración y la enfermedad. Teoría amiloide de la enfermedad. Proteína precursora del beta-amiloide y diferentes clivajes. Acúmulo del beta-amiloide en la patología. Efectos del beta-amiloide sobre la memoria. Modelos animales de la enfermedad.

Tema 17. Localización de la marca mnésica. Enfoque histórico enfoque reduccionista versus equipotencialidad. Teoría del engrama. Evidencias anatómicas, electrofisiológicas y moleculares del engrama. Estrategias actuales por manipulación genética y optogenética para la detección de neuronas del engrama. Evidencias de necesidad y suficiencia. Efectos de los agentes amnésicos sobre el engrama.

 

Seminarios

Las clases de Seminario estarán basadas en el análisis y discusión de trabajos científicos que ilustran en ejemplos particulares los distintos temas teóricos.

 

Trabajos Prácticos

 

Los trabajos prácticos estarán basados en la realización de experimentos de análisis del comportamiento y experimentos con estrategias interventivas con drogas que interfieren distintas fases de la memoria. Dichos trabajos se realizarán utilizando distintos modelos de memoria en vertebrados (miedo condicionado  y reconocimiento de objetos en ratón) e invertebrados (condicionamiento de discriminación olfatoria en abejas y memoria contexto-señal en cangrejos).

 

Bibliografía

La bibliografía más utilizada y actualizada se basa en el primer libro de la lista que sigue y en revisiones recientes sobre los distintos temas y en artículos de investigación más relevantes o representativos.

Libros disponibles:

- Mechanisms of Memory. Second edition. J. David Sweatt. Academic Press (2010)

- Behavioral Neurobiology. Thomas J. Carew. Sinauer Associates Inc. Mass. (2000).

- Memory from A to Z. Y. Dudai. Oxford Press (2004).

- Principles of Neural Science. E. Kandel, J:H: Schwartz and T.M. Jessell (1997).

-Essentials of Neual Science and Behavior. Ed: E.R. Kandel; J.H. Schwartz and T. M. Jessel.  Appleton & Lange, Norwalk (1995).

-Fundamental Neuroscience. Ed: M. J. Zigmond, F. E. Boom; S. C. Landis; J. L.; J. L. Roberts, L. R. Squire. Academic Press (1999).

- Animal Learning & Cognition. Ed: N.J. Macintosh. Academic Press (1994).

 

Carga Horaria

 

Se dictará en el Segundo Cuatrimestre

Clases Teóricas: dos clases por semana de 3 hs cada una, Lunes y Miércoles de 14 a 17 

 Clases de Seminarios: una clase de 4 horas por semana, lunes de 18 a 22 (según el número de alumnos se abrirá un turno por la mañana)

Clases de Trabajos Prácticos: dos clases de 4 horas por semanas (no todas las semanas). Miércoles y Viernes de 18 a 22  (según el número de alumnos se abrirá un turno por la mañana)

Carga horaria Teóricas: 70 hs

Carga horaria Seminarios: 40 hs

Carga horaria Trabajos Prácticos: 40 hs

Carga horaria de exámenes: 10 hs

Carga horaria total: 160 hs

 

Docentes:

Profesor Responsable de la materia: Arturo Romano (aromano@fbmc.fcen.uba.ar)

 

Docente Auxiliares:

Ramiro Freudenthal (rfreudenthal@yahoo.com)

Silvia Pedetta (silviap@fbmc.fcen.uba.ar)

Mariela Chertoff (marielachertoff@gmail.com)

Fernando Locatelli (locatellif@yahoo.com.ar)

Verónica de la Fuente (verodelaf@gmail.com)

 

 

Profesores invitados:

Daniel Tomsic

Alejandro Delorenzi

Haydée Viola

María Eugenia Pedreira

Fernando Locatelli

 

 

 

 

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