Aprendizaje y sistema nervioso

Eric Kandel y su grupo de investigación, al estimular las neuronas del conocido caracol marino Aplysia, también dio cuenta del fenómeno LTP que él denominó Facilitación a largo plazo –LTF (por sus siglas en inglés). Tanto el LTP como el LTF, parten de la idea de Hebb sobre plasticidad sináptica, y dan a entender que se dan por la estimulación eléctrica a alta frecuencia de un axón y la siguiente cascada de señalización intracelular hacia el núcleo que tras olas de expresión génica generan cambios a nivel funcional y estructural de la neurona postsináptica .

La descripción detallada, pero simplificada, del proceso que acompaña al LTP es el siguiente. En milisegundos, en el marco de una sinapsis, la activación pertinente da lugar a una liberación de glutamato (principal neurotransmisor excitador) desde la neurona presináptica que activa receptores AMPA y, en unos segundos más, la despolarización postsináptica lograda en el área, libera a los canales de los receptores de coincidencia asociativa NMDA  principal receptor metabotrópico del glutamato) de los iones Mg2+ que los bloquean, lo cual permite un gran influjo postsináptico de Ca2+ a través de los canales de esos receptores y de otros ligados a receptores de glutamato dependientes de voltaje.

Todo ello, a su vez, origina la activación de cinasas (enzimas) que, modulando determinados sustratos, por un lado, inducen cambios en el citoesqueleto de la neurona en el plazo de minutos y, por otro, activan factores de trascripción de ARNm y síntesis de proteínas receptoras AMPA, las cuales migran hacia los lugares modificados y, en el plazo de horas, se insertan en la membrana y contribuyen a la estabilización de los cambios habidos en el citoesqueleto de la neurona postsináptica. En todo este proceso, es preciso prestar atención a la rapidez (sólo minutos) con la que el aprendizaje es capaz de producir cambios morfológicos en el sistema nervioso. Por este aporte Eric Kandel recibe el Premio Nobel en Medicina y Fisiología en el 2000.