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03/06/2024 1 APRENDIZAGEM E MEMÓRIA Memória Processo de aquisição (aprendizagem), formação, armazenamento e evocação (recuperação) de informações pelo SN APRENDIZAGEM Processo de aquisição novas informações e formação de conhecimentos e habilidades Do ponto de vista da neurociências: “Aprendizagem é uma etapa do processo de memorização. Aprendizagem e memória são modificações no SN provenientes das experiências.” 1 2 03/06/2024 2 Local específico de armazenamento das memórias? Lashley (1920) - Onde seria o engrama da memória? Karl Lashley (1890- 1958) psicólogo americano. “Não existem células especiais para memórias especiais. Todas as células do cérebro participam desta atividade.” Engrama: unidade física, arquivo cerebral correspondente a um determinado fato, pessoa, objeto, história, ou qualquer outro item memorizado. Experimentação animal - teste de labirinto com ratos controle e com lesões cerebrais ✓ Existem diferentes tipos de aprendizagens e memórias. ✓ Hipocampo é a estrutura centralizadora, necessária para consolidação e evocação, mas as memórias ficam armazenadas em outras áreas corticais ✓ Aprendizagem e memória são processos que incluem a neuroplasticidade. Local específico de armazenamento das memórias? Hebb (1940) – A memória era uma propriedade distribuída, inerente a todos os circuitos neurais. “Quando um evento é percebido por uma pessoa, certos circuitos do córtex cerebral seriam ativados. Os circuitos seriam a representação dos eventos, e a evocação (lembrança do evento) consistiria a reativação destes mesmos circuitos.“ Donald Hebb (1904- 1985) Psicólogo canadanse. Propôs uma teoria para a memória com base na plasticidade sináptica: “Conexões mais ativas são fortalecidas e estabelecidas, enquanto o contrário ocorreria com conexões inativa.” NEUROPLASTICIDADE: capacidade do sistema nervoso de se reorganizar continuamente, funcional e morfologicamente. 3 4 03/06/2024 3 Eventos externos Sistemas de Memória A memória é armazenada em estágios Eventos internos (Pensamento, emoção...) Aquisição Retenção temporária Armazenamento e Consolidação Esquecimento Comportamento Retenção Duradoura Evocação e utilização PROCESSOS DE FORMAÇÃO DA MEMÓRIA (Imagem, som, acontecimento, sequência de movimentos ...) ✓ A aprendizagem é o início do processo da memória. ✓ Nem todo aprendizado é memorizado, mas tudo que é memorizado foi previamente aprendido AS MEMÓRIAS SÃO MODULADAS... Maior aquisição das informações: • eventos mais marcantes para a emoção • eventos mais fortes sensorialmente • eventos mais focalizados pela nossa atenção • eventos priorizados por critérios desconhecidos A capacidade de retenção das informações: • Pode variar de indivíduo para indivíduo (fatores individuais) • Presença de elementos distratores (fatores ambientais) • Varia de acordo com o tipo de memória • Capacidade finita na memória operacional e capacidade infinita para outras formas de memória 5 6 03/06/2024 4 Quanto à natureza das informações EXPLÍCITA ou Declarativa IMPLÍCITA ou Não-declarativa ASSOCIATIVA NÃO- ASSOCIATIVA Condic. Clássico Condic. Operante Habituação Sensibilização EPISÓDICA SEMÂNTICA TIPOS BÁSICOS DE APRENDIZAGEM E MEMÓRIA Quanto ao tempo de retenção da informação De longa duração De curta duração Ultra-rápida Conhecimento declarado e descrito com palavras ou símbolos. Conhecimento da história pessoal e do mundo (de pessoas, lugares, coisas, fatos, eventos... e seus significados). Conhecimento adquirido e evocado com esforço consciente. MEMÓRIA EXPLÍCITA (Declarativa, Consciente) EPISÓDICA SEMÂNTICA Memória de fatos datados e sequenciados. Envolve conceitos atemporais (significados). TIPOS DE APRENDIZAGEM E MEMÓRIA 7 8 03/06/2024 5 Conhecimentos que não precisam ser descritos verbalmente e que não necessitam de esforço consciente para serem evocados. Envolve memórias de PROCEDIMENTOS (hábitos e habilidades MOTORAS), tipicamente REFLEXIVAS (andar de bicicleta, dirigir um carro, tocar um instrumento musical), e memórias EMOCIONAIS. MEMÓRIA IMPLÍCITA (Não-Declarativa, Inconsciente) TIPOS DE APRENDIZAGEM E MEMÓRIA NÃO-ASSOCIATIVA Aprendizagem, com alteração do comportamento, em resposta a um único tipo de estímulo. ASSOCIATIVA Associação entre estímulos, ou do estímulo à uma ação comportamental. Habilidades que requerem repetição e prática, durante um período mais longo, para se formarem, mas têm menor probabilidade de serem esquecidas MEMÓRIA IMPLÍCITA NÃO-ASSOCIATIVA Aprendizagem com alteração do comportamento em resposta a um único tipo de estímulo. É subdividida em: Habituação Sensibilização Resposta diminuída a um estímulo inócuo (neutro) apresentado repetidamente. Aprendemos a ignorar estímulos irrelevantes. Resposta aumentada a um estímulo previamente apresentado de forma intensa ou nociva. Aprendemos a ficar mais atentos a estímulos nocivos. TIPOS DE APRENDIZAGEM E MEMÓRIA 9 10 03/06/2024 6 APRENDIZADO NÃO-ASSOCIATIVO: HABITUAÇÃO Eric Kandel (Psiquiatra e neurocientista austríaco) - Em 1995 demostrou os mecanismos celulares e moleculares da habituação e da sensibilização através de experimentos com Aplísia (Lent, 2004) APRENDIZADO NÃO-ASSOCIATIVO: SENSIBILIZAÇÃO (Lent, 2004) Os animais aprendem e memorizam as experiências (os eventos, as informações) por repetição. As alterações que ocorrem nas sinapses perduram por algum tempo. Sessões ininterruptas geram alterações pouco duradouras, sessões espaçadas geram alterações bastante duradouras. 11 12 03/06/2024 7 MEMÓRIA IMPLÍCITA ASSOCIATIVA Aprendizagem com uma associação entre dois estímulos ou entre um estímulo e uma resposta. Esse tipo de aprendizado é chamado também de condicionamento. É subdividida em: Condicionamento Clássico Condicionamento Operante O animal aprende a associar um comportamento que lhe é próprio a um novo estímulo. O animal aprenderá um novo comportamento. O animal aprende a emitir ou omitir uma resposta. TIPOS DE APRENDIZAGEM E MEMÓRIA MEMÓRIA IMPLÍCITA ASSOCIATIVA Condic. Clássico Ivan Petrovitch Pavlov (1849-1936) Fisiologista russo. TIPOS DE APRENDIZAGEM E MEMÓRIA NOBEL 1904. Estímulo neutro passa a evocar uma resposta após ser associado a um estímulo biologicamente significativo ✓ Os animais aprendem e memorizam por associação. ➢ Osso: estímulo incondicionado (biologicamente significativo) ➢ Luz: estímulo condicionado (neutro, inócuo quando aprensentado sozinho) 13 14 03/06/2024 8 MEMÓRIA ASSOCIATIVA Burrhus Frederic Skinner (1904-1990) Psicólogo americano. Condicionamento Operante Caixa de Skinner TIPOS DE APRENDIZAGEM E MEMÓRIA Associação entre um estímulo e uma ação comportamental. O animal aprende a emitir ou omitir uma resposta para obter, ou evitar, um estímulo Quanto ao tempo de retenção TIPOS DE APRENDIZAGEM E MEMÓRIA Ultra-rápida ou imediata (operacional ou de trabalho): alguns segundos. Muito usada na linguagem em raciocínios imediatos. Curta duração: retida de 30 minutos a 6 horas. Garante o sentido da continuidade do presente. Longa duração: horas, dias, meses ou anos. Garante o registro do passado autobiográfico do indivíduo e dos conhecimentos adquiridos ao longo da vida. Memória Ultra-rápida Memória Curta duração Memória Longa Duração Consolidação 15 16 03/06/2024 9 MEMÓRIA ULTRA-RÁPIDA (MEMÓRIA OPERACIONAL OU DE TRABALHO) • Ultra-rápida ou imediata - capacidade de memorizar de 7 a 10 itens (letras, palavras, fatos ou números) por poucos segundos ou minutos – Para dar sequência a um raciocínio imediato, memorizar uma sequência de números, p/ resolução de problemas (cálculos), p/ formularmos uma frase, compreender e responder uma pergunta, ler e memorizar algo para compreender a frase seguinte. ➢ Organizada pela área dorsolateral do córtex pré-frontal (área gerenciadora desta memória) • verificase a informação já está arquivada • se é ou não relevante • se deve ser armazenada ou esquecida ✓ Esquizofrenia – disfunção no córtex pré-frontal levando ao prejuízo da memória operacional, além de pensamentos, falas e comportamentos desorganizados. ➢ Após a resolução do problema, se a informação não for relevante, os neurônios são desativdos Memória de curta e longa duração • Memórias dependem do hipocampo para serem consolidadas, mas não são nele armazenadas. – Função do Hipocampo: consolidação da memória de curta em de longa duração (não armazenamento) • MLD - armazenada em áreas corticais de associação secundárias e terciárias MCD retida de min a horas Consolidada como MLD retida por muitos dias, meses, anos, ou definitivamente CONSOLIDAÇÃO Após remoção cirúrgica do hipocampo para tratamento de paciente com epilepsia no lobo temporal (Caso de Henry Molaison)→ permanência da MLD (já armazenada) mas incapacidade de memorizar eventos ocorridos após a lesão 17 18 03/06/2024 10 hipocampo Hipocampo Eminência alongada e curva no assoalho do corno inferior do ventrículo lateral Hipocampo ligado aos corpos mamilares pelo Fórnix ➢ Maior consolidação do episódio quanto maior a sua valência emocional e o grau de atenção •O grau de consolidação da informação pelo hipocampo (de acordo com o seu valor emocional) é modulado graças as conexões entre ele, a amígdala e o sistema mesolímbico (área septal e córtex pré-frontal) Hipocampo Amígdala Reforça a consolidação dos eventos associando-os às emoções (medo) Sistema Mesolímbico Reforço de memória associando-a ao prazer (recompensa) Estruturas diencefálicas ligam áreas de consolidação à áreas de armazenamento da memória Corpos mamilares (Hipotálamo)Hipocampo Fórnix Tálamo Trato mamilotalâmico Córtex cingular e pré-frontal Circuito de Papez relacionado hoje não só com emoções mas também c/ memória Purves, 2004 Hipotálamo e tálamo ligam áreas de consolidação (hipocampos) com as áreas de armazenamento da memória (demais áreas do córtex cerebral) Giro Para-hipocampal 19 20 03/06/2024 11 HIPOCAMPO E ÁREAS DE ASSOCIAÇÃO DO NEOCORTEX • Armazenamento da memória de longa duração nas áreas de associação (cuja consolidação depende do hipocampo) • Áreas de associação secundárias e terciárias: PF PF AL V2 A2 PP S2 Parietal posterior (PP) Pré-frontal PF) Áreas límbicas (AL) Área somestésica secundária (S2) Área auditiva secundária (A2) Áreas visuais secundárias (V2) Cada aspecto da memória é armazenado em uma determinada área de associação do córtex cerebral MECANISMOS NEUROBIOLÓGICOS DA FORMAÇÃO DA MEMÓRIA NEUROPLASTICIDADE: capacidade do sistema nervoso de se reorganizar continuamente, funcional e morfologicamente, em decorrência da experiência de interação com o ambiente. PLASTICIDADE SINÁPTICA: aumento ou diminuição da EFICÁCIA da transmissão sináptica (alteração funcional) PLASTICIDADE DENDRÍTICA: crescimento das espinhas dendríticas (alteração estrutural) A formação dos diferentes tipos de memórias inclui NEUROPLASTICIDADE e NEUROGÊNESE NEUROGÊNESE: processo de formação de novos neurônios. 21 22 03/06/2024 12 APRENDIZADO NÃO-ASSOCIATIVO: HABITUAÇÃO HABITUAÇÃO - Se o estímulo é inócuo, após repetidas exposições, há redução na quantidade de neurotransmissor excitatório (glutamato) liberado pelo neurônio pré- sináptico (sensitivo) para o neurônio pós-sináptico (motor) → ENFRAQUECIMENTO DAS SINAPSES Mecanismos celulares e moleculares da habituação e da sensibilização, demonstrados por Eric Kandel, através de experimentos com Aplísia (Lent, 2004) APRENDIZADO NÃO-ASSOCIATIVO: SENSIBILIZAÇÃO SENSIBILIZAÇÃO - Interneurônio facilitador torna-se ativo e age sobre o neurônio pré-sináptico (sensitivo) fazendo com que ele libere mais neurotransmissor excitatório (glutamato ) na fenda sináptica → FORTALECIMENTO (POTENCIALIZAÇÃO) DAS SINAPSES (Lent, 2004) 23 24 03/06/2024 13 MECANISMOS NEUROBIOLÓGICOS DA FORMAÇÃO DA MEMÓRIA ALTERAÇÕES ESTRUTURAIS Aumento de espinhas dendríticas Síntese de novos receptores Transcrição gênica PRÉ PÓS PRÉ PÓS • Memória operacional e de curto prazo – aumento da excitação das espinhas dendríticas dos neurônios da área pré-frontal por um determinado período de tempo • Memória de longa duração: síntese de proteínas utilizadas na ampliação da área da membrana plasmática neuronal ou na formação de novas sinapses ALTERAÇÕES FUNCIONAIS Aumento da liberação de neurotransmissores Aumento de receptores inseridos na zona ativa da sinapse EVOCAÇÃO E EXTINÇÃO DA MEMÓRIA ✓ As áreas envolvidas na evocação de memórias são, basicamente, as mesmas utilizadas para sua formação (hipocampo, estruturas diencefálicas e áreas corticais de associação) ✓ A extinção das memórias, manifestada pelo desaparecimento “comportamental”, não produz desaparição da informação original. ✓ Memórias extintas permanecem em estado latente (não ativas). 25 26 03/06/2024 14 AMNÉSIA: PERDA OU FALHA DA MEMÓRIA DECLARATIVA •Amnésia anterógrada - impossibilidade de armazenar novas informações. •Amnésia retrógrada - impossibilidade de lembrar fatos anteriores Causas: emocionais (depressão), genéticas (demências, Alzheimer, Parkinson), uso crônico de álcool e cocaína, AVCs, tumor, traumatismos cranianos e algumas doenças metabólicas. PROBLEMA DE MEMÓRIA Doença de Alzheimer • Degeneração dos neurônios do hipocampo e morte neuronal nas áreas corticais de associação (córtex pré-frontal) • Início com amnésia de fatos recentes podendo evoluir para a demência metal em casos avançados • Componente genético + influência ambiental 27 28 03/06/2024 15 Obrigada pela participação! Profa. Dra. Lilian Calili Camargo ROTEIRO DA AULA (APRENDIZAGEM E MEMÓRIA) • Conceitos: Aprendizagem, Memória • Histórico: Lashley (1920) , Hebb (1940) • Processos de formação das memórias • Fatores que influenciam a aquisição e a retenção das informações • Tipos de aprendizagem e memória: • Quanto à natureza das informações • Quanto ao tempo de retenção das informações • Papel da área dorsolateral do córtex pré-frontal na memória operacional • Papel do hipocampo na consolidação da memória • Áreas corticais para armazenamento das memórias • Mecanismos neurobiológicos da formação da memória (Neuroplasticidade) • Mecanismos celulares e moleculares da habituação e da sensibilização • Evocação e extinção da memória • Amnésia e doença e Alzheimer 29 Slide 1 Slide 2: APRENDIZAGEM E MEMÓRIA Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6: AS MEMÓRIAS SÃO MODULADAS... Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11: APRENDIZADO NÃO-ASSOCIATIVO: HABITUAÇÃO Slide 12: APRENDIZADO NÃO-ASSOCIATIVO: SENSIBILIZAÇÃO Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17: MEMÓRIA ULTRA-RÁPIDA (MEMÓRIA OPERACIONAL OU DE TRABALHO) Slide 18: Memória de curta e longa duração Slide 19 Slide 20: Estruturas diencefálicas ligam áreas de consolidação à áreas de armazenamento da memória Slide 21: HIPOCAMPO E ÁREAS DE ASSOCIAÇÃO DO NEOCORTEX Slide 22: MECANISMOS NEUROBIOLÓGICOS DA FORMAÇÃO DA MEMÓRIA Slide 23: APRENDIZADO NÃO-ASSOCIATIVO: HABITUAÇÃO Slide 24: APRENDIZADO NÃO-ASSOCIATIVO: SENSIBILIZAÇÃO Slide 25: MECANISMOS NEUROBIOLÓGICOS DA FORMAÇÃO DA MEMÓRIA Slide 26: Evocação E EXTINÇÃO da memória Slide 27: Amnésia: perda ou falha da memória declarativa Slide 28: PROBLEMA DE MEMÓRIA Slide 29