Sobre plasticidad neuronal y aprendizaje hebbiano

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Cada recuerdo es grabado en una red neuronal con una disposición espacial concreta.

Este modelo memorístico fue esbozado en 1949 por el psicólogo canadiense Donald Hebb. Éste afirmó que la huella de un recuerdo fruto de una experiencia ocurre y se mantiene por medio de modificaciones celulares que primero trazan y luego consolidan la estructura espacial de las redes neuronales. 

La memoria está pues constituida por un conjunto de sistemas cerebrales que tratan y almacenan componentes específicos de la información. En condiciones normales, estos subsistemas, que en última instancia quedan grabados en la corteza cerebral trabajan de forma coordinada. 

Los científicos saben que los animales aprenden de la experiencia porque en el cerebro ocurren cambios que hacen posible que la información pueda ser adquirida, grabada y evocada. A nivel celular, estas modificaciones suceden en la sinapsis, el punto de comunicación entre neuronas. 

Recientes estudios revelan que las experiencias sensoriales dejan huella en el cerebro modificando la eficacia de las sinapsis entre neuronas, así como en la estructura espacial de las redes neuronales implicadas. Así pues, dependiendo del grado de activación durante la experiencia sensorial, algunas sinapsis desaparecen, otras quedan reforzadas e, incluso, surgen nuevos contactos sinápticos. 

La memorización de un dato es el resultado de modificaciones de las conexiones en las redes de neuronas, que son inducidas por una señal eléctrica.

La biología del desarrollo nos permite comprender que los circuitos neuronales básicos son parte de un plan genético, el cual es prácticamente inmodificable. Así, los más relevantes quedan fijados desde los momentos más tempranos de la vida. 

Sin embargo, en el ámbito de las sinapsis las cosas son muy diferentes, allí no existen los absolutos. Los axones y las dendritas modifican su morfología y fisiología, dependiendo de la relación que tengan con el medio y con las células cercanas. 

Esta plasticidad en el sistema nervioso fue observada hace 50 años por Donald Hebb, quien propuso que la supervivencia de un terminal sináptico (y por ello de la o las neuronas que lo forman) depende - si no en su totalidad, al menos en parte - de su continua estimulación. Se ejemplifica fácilmente como "uso y desuso". 

En 1973, Timothy Bliss y Terje Lomo comprobaron que la estimulación eléctrica durante algunas decenas de milisegundos de una vía nerviosa que desembocara en el hipocampo de un animal adulto provocaba un aumento de la eficacia de la transmisión nerviosa y modificaba la sinapsis de este circuito durante algunas semanas e incluso meses. 

Esta plasticidad del sistema nervioso, el cual por mucho tiempo fue considerado un sistema más bien rígido, es la que alimenta la esperanza de los investigadores que ven en la plasticidad y regeneración neuronal una posibilidad terapéutica.

José Luis Martínez Fraile
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