POTENCIACIÓN A LARGO PLAZO

El sistema nervioso necesita modificar continuamente su estructura y su función para adaptarse a las necesidades del medio ambiente. Estas modificaciones es lo que se denomina plasticidad neuronal.

Un aspecto de la plasticidad neuronal es el aprendizaje, que se puede definir como la modificación de la conducta del organismo debido a la experiencia previa. Durante el aprendizaje se producen cambios en las sinapsis, tanto funcionales como anatómicas. Estos cambios consisten, en gran parte, en que las sinapsis cuya actividad presináptica se asocia con la activación postsináptica, se hacen más potentes. Esta potenciación sináptica puede durar un tiempo prolongado (horas o días), por lo que se denomina potenciación a largo plazo (LTP).

A continuación se muestra una simulación de un ejemplo de potenciación sináptica.

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En esta simulación se muestra una neurona en la que se está registrando el potencial de membrana con un electrodo intracelular. Sobre esta neurona actúan tres sinapsis excitadoras. Pruebe primero a activar cada una de ellas por separado. Puede observar que las tres sinapsis producen una depolarización de la membrana (potencial postsináptico excitatorio), pero que ninguna de ellas es lo bastante potente para producir por si sola un potencial de acción en la neurona postsináptica.

Estimule ahora dos sinapsis, por ejemplo la 1 y la 2, rápidamente una detrás de la otra. En este caso, los potenciales postsinápticos sufren sumación espacial y sí se produce un potencial de acción. A continuación estimule cada una de las sinapsis por separado. Como puede comprobar, ahora cada una de las sinapsis 1 y 2 pueden producir un potencial de acción por sí solas. Estas dos sinapsis que se han activado coincidiendo con un potencial de acción se han potenciado, y ahora producen una depolarización mayor que en este caso sí llega al umbral.

Observe que la otra sinapsis, que no ha sido activada en coincidencia con el potencial de acción, no ha sufrido potenciación. Estos significa que la potenciación es específica para las neuronas que estaban activas al producirse el potencial de acción.

Este tipo de potenciación a largo plazo se denomina asociativa, porque precisa de la asociación entre la activación de la terminación presináptica y de la neurona postsináptica (existe otro tipo de potenciación a largo plazo que no es asociativa y no requiere esta coincidencia). La potenciación asociativa también se denomina potenciación de tipo hebbiano, por D.O. Hebb que en 1949 predijo la existencia de este fenómeno y propuso que podría ser el mecanismo subyacence en el aprendizaje y la memoria.

La potenciación a largo plazo asociativa o hebbiana puede tener distintos mecanismos en distintas especies o en distintos tipos de neuronas, y podría explicar muchas clases de aprendizaje y memoria. Por ejemplo, puede explicar el fenómeno del condicionamiento clásico.