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The main advantage of the oral exam is that it promotes a type of active learning that makes the student, beyond simple memorization, make an effort to understand the concepts and the information with which he answers the teacher’s questions. This type of learning based on relating and contrasting diverse information, is the one that make the brain forming robust and lasting memories. The oral exam also facilitates consensus between the student and the teacher on the evaluation grade., La principal ventaja del examen oral es que promueve un tipo de aprendizaje activo que hace que el alumno, más allá de la simple memorización, se esfuerce en comprender los conceptos y la información con los que responde preguntas del profesor. Ese tipo de aprendizaje, basado en relacionar y contrastar informaciones diversas, hace que el cerebro forme memorias robustas y duraderas. El examen oral facilita también el consenso entre alumno y profesor sobre la calificación de la evaluación.

Departament responsable de la tesi: Departament de Psicobiologia i de Metodologia de les Ciències de la Salut., L'estimulació elèctrica cerebral pot facilitar processos cognitius com l'aprenentatge i la memòria. En particular, l'estimulació del sistema nerviós del reforç mitjançant autoestimulació elèctrica intracranial (AEIC) s'ha mostrat efectiva per facilitar aquests processos, en rates. Davant el creixent ús de l'estimulació cerebral profunda (Deep Brain Stimulation, DBS) per facilitar la memòria en humans, i tenint en compte que és molt recent i poc explorat, creiem necessari seguir fent estudis en animals per aprofundir en el coneixement del substrat neural i els mecanismes implicats en els seus efectes. Per tant, l'objectiu d'aquest treball és aprofundir en l'estudi de l'AEIC del feix prosencefàlic medial (FPM) per potenciar la memòria en rates, utilitzant paràmetres i formes d'administració més propers a les condicions aplicades a la clínica. Es van dur a terme un conjunt d'experiments per estudiar els efectes de l'AEIC sobre l'aprenentatge i la memòria de diferents tasques, modificant 1) el tipus i paràmetres de l'ona elèctrica i 2) algunes condicions d'aplicació, com la contingència o no-contingència amb l'entrenament, una administració de llarga durada enlloc d'aguda, i valorant si la forma d'administració (autoadministració o administració remota) era una variable crítica. En els Experiments I a IV vam aplicar l'AEIC amb diferents paràmetres d'ona quadrada i vam estudiar-ne els efectes en una tasca de discriminació visual simultània. Els animals que van rebre AEIC amb trens d'estimulació de 50Hz i 300ms de durada i amb polsos d'ona de 20ms presentaven millor retenció de l'aprenentatge que els del grup no estimulat. En l'Experiment V vam aplicar tres sessions diàries d'AEIC no contingent amb l'entrenament i vam avaluar els efectes en dues tasques: una de memòria implícita (evitació activa de dos sentits) i una de memòria explícita al laberint de Morris. En aquest cas, no vam trobar efectes facilitadors de l'AEIC en la tasca implícita i va interferir en la tasca exp, Electrical brain stimulation can facilitate cognitive processes like learning and memory. Specifically, electrical stimulation of the brain reward system by means of intracranial electrical self-stimulation (ICSS) has been able to facilitate these cognitive processes, in rats. In the face of the growing and promising use of deep brain stimulation (DBS) to facilitate memory in humans and considering that it is still very recent and little explored, we believe it is necessary to continue using animal models to deepen the knowledge of the neural substrate and the mechanisms involved in its effects. Therefore, the aim of this thesis is to further deepen the study of ICSS in the medial forebrain bundle (FPM) to enhance memory in rats, using parameters and forms of administration closer to those applied in clinical therapy. We carried out a series of experiments to study the effects of ICSS on different learning and memory tasks, modifying 1) the type of the electrical waveform and its parameters and 2) some conditions of ICSS application like contingency or non-contingency to training, a long-lasting administration instead of a short-lasting or acute, and assessing whether the form of administration (self-administered or by remote administration) was a critical factor. In studies I to IV we applied ICSS with different square wave parameters and assessed their effects in a simultaneous visual discrimination task in the Morris water maze. Animals that received ICSS comprised of 300ms duration stimulation trains with long-lasting wave pulses (20ms) at a low frequency (50Hz) showed better retention of the task than those in the non-stimulated group. In study V we applied three daily ICSS sessions non-contingent to training and assessed its effects in two different tasks: an implicit memory one (two-way active avoidance) and an explicit memory one in the Morris water maze. We did not find facilitative effects of ICSS on the implicit task and it interfered with the explicit ta

El conocimiento que nos proporciona actualmente la neurociencia sobre el modo en que el cerebro registra y almacena la información nos permite identificar los procedimientos más eficaces para conseguir una enseñanza de calidad. Cuando aprendemos se forman nuevas conexiones (sinapsis) entre las neuronas que albergan el conocimiento. Si la práctica repetida es esencial para establecer hábitos motores y mentales, el conocimiento semántico requiere comparación y contraste entre informaciones diferentes. Ello pone en juego estructuras cerebrales como el hipocampo, necesario para establecer memorias flexibles y relacionales. Evocar explícitamente, es decir, verbalmente o por escrito, los recuerdos es el mejor modo de reforzar y garantizar el aprendizaje.

Consciousness is a unified state of mind, a qualitative and subjective state. And one of its most special forms is self-awareness, which allows us to be aware that we are aware and reflect on our own thoughts (section 1). This consciousness endows the human being with the ability to interpret the world and also respond to it. Thus (therefore), thanks to qualia, we have the ability to behave according to the circumstances (section 2). It is important to know the brain correlates and causes that give rise to consciousness. The capacity to be conscious lies in the cerebral cortex. The unity of perception might be related to the synchronization of neurons or functional integration (section 3). However, the problem of consciousness is not only to know its nature (material), but also to know how the emergence of the subjective imagination occurs, question for which no answer exists at the moment and even if it did it would not have any practical benefit for the species (section 4)., La consciencia es un estado unificado de la mente, cualitativo y subjetivo. Una de cuyas formas más especiales es la autoconsciencia, que nos permite darnos cuenta de que nos damos cuenta y reflexionar sobre nuestros propios pensamientos (sección 1). Esta consciencia dota al ser humano de la capacidad para interpretar el mundo y responder a él. Así, gracias a los qualia, tenemos la capacidad de comportarnos circunstancialmente (sección 2). Es importante conocer los correlatos y las causas cerebrales que dan origen a la consciencia. Es en la corteza cerebral donde radica la capacidad de ser consciente. Problema de la unidad de percepción: sincronización de neuronas o integración funcional (sección 3). Sin embargo, el problema de la consciencia no consiste sólo en conocer su naturaleza (material), sino también en conocer cómo se produce la emergencia de la imaginación subjetiva, respuesta que actualmente no existe y que tampoco aportaría ninguna ventaja práctica a la especie (sección 4).

Descripció del recurs: 25-08-2010

Consultable des del TDX, Títol obtingut de la portada digitalitzada, El nucli parafascicular (PF) en rates, o complex centremitjà-parafascicular (CM-PF) en primats, forma part dels nuclis intralaminars posteriors del tàlem i participa en diferents funcions estat-dependents com, per exemple, l'arousal o l'atenció. Malgrat que el PF sembla contribuir a diferents funcions cognitives, la natura del seu efecte sobre diferents tasques encara no està clara. La present tesis doctoral pretén aclarir el paper específic del nucli PF en l'aprenentatge i la memòria avaluant la seva participació en l'adquisició i la retenció a llarg termini (RLT) d'un condicionament d'evitació activa de dos sentits (EV2). La tasca d'EV2 és un paradigma de condicionament operant que inclou un condicionament clàssic aversiu. En el paradigma típic, un estímul condicionat (EC)(per exemple, un so) s'associa repetidament a un xoc elèctric (estímul incondicionat, EI) que pot ser evitat pel subjecte experimental si creua cap al compartiment oposat de la gàbia (resposta d'evitació). En l'Experiment I, vàrem estudiar l'efecte de l'estimulació elèctrica intracranial post-entrenament del PF (PF-EIC ) en l'adquisició i la RLT de la tasca de EV2. Per tant, a tots els subjectes (rates mascle de la soca Wistar) se'ls hi va implantar un elèctrode d'estimulació al nucli PF. Els subjectes van realitzar 5 sessions idèntiques d'entrenament (10 assajos cadascuna) separades per un interval de 24-h. Després de cada sessió d'adquisició, dos grups experimentals van rebre tractament d'EIC al nucli PF durant 10min (EIC-10) o 5min (EIC-5). El grup Control no va rebre en cap moment EIC, mentre que els subjectes del grup EIC-Control van rebre només tractament en les sessions prèvies al condicionament en què es buscava la intensitat òptima d'EIC no-convulsiva. 10 dies després de les sessions d'adquisició tots els subjectes van ser sotmesos a una sessió de RLT de la EV2. Sorprenentment, el grup EIC-Pre va ser el què va mostrar un deteriorament de la tasca d'EV2 en comparació amb la resta de grups, El núcleo parafascicular (PF) en ratas, o complejo centromediano-parafascicular (CM-PF) en primates, forma parte de los núcleos intralaminares posteriores del tálamo y participa en diferentes funciones estado-dependientes como, por ejemplo, el arousal o la atención. Pese a que el PF parece contribuir a diferentes funciones cognitivas, la naturaleza de su efecto sobre diferentes tareas todavía no está clara. La presente tesis doctoral pretende estudiar el papel específico del núcleo PF en el aprendizaje y la memoria evaluando su participación en la adquisición y la retención a largo plazo (RLP) de un condicionamiento de evitación activa de dos sentidos (EV2). La tarea de EV2 es un paradigma de condicionamiento operante que incluye un condicionamiento clásico aversivo. En el paradigma típico, un estímulo condicionado (EC) (por ejemplo, un sonido) se asocia repetidamente a un choque eléctrico (estímulo incondicionado, EI) que puede ser evitado por el sujeto experimental si cruza al compartimento opuesto de la jaula (respuesta de evitación). En el Experimento I, estudiamos el efecto de la estimulación eléctrica intracraneal post-entrenamiento del PF (PF-EIC) en la adquisición y la RLP de la tarea de EV2. Por lo tanto, a todos los sujetos (ratas macho de la cepa Wistar) se les implantó un electrodo de estimulación en el núcleo PF. Los sujetos realizaron 5 sesiones idénticas de entrenamiento (10 ensayos cada una) separadas por un intervalo de 24-h. Tras cada sesión de adquisición, dos grupos experimentales recibieron tratamiento de EIC en el núcleo PF durante 10min (EIC-10) o 5min (EIC-5). El grupo Control no recibió en ningún momento EIC, mientras que los sujetos del grupo EIC-Control recibieron sólo tratamiento en las sesiones previas al condicionamiento en que se buscaba la intensidad óptima de EIC no-convulsiva. 10 días después de las sesiones de adquisición todos los sujetos fueron sometidos a una sesión de RLP. Sorprendentemente, el grupo EIC-Pre fue el que mostró u, The rodent parafascicular (PF) nucleus, or centromedian-PF (CM-PF) complex in primates, is a caudal intralaminar component of the thalamus involved in various state-dependent functions, such as arousal and attention. Although the PF would seem to contribute to cognitive functions, the nature of the learning tasks in which this nucleus may be involved is not clear. The present study, sought to further elucidate the specific role of the PF nucleus in learning and memory evaluating the involvement of the PF nucleus in the acquisition and long-term retention (LTR) of a two-way active avoidance conditioning (TWAA). The TWAA task is an operant conditioning paradigm that includes an aversively motivated classical conditioning. In the standard paradigm, a conditioned stimulus (CS) (i.e., a sound signal) is repeatedly associated with a footshock (unconditioned stimulus, UC) that can be avoided by the rat crossing to the opposite side of a shuttle box (avoidance response). In Experiment 1, we evaluated the PF influence on TWAA learning by assessing the effects of PF post-training intracranial electrical stimulation (PF ICS) on the acquisition and/or the LTR of the task. All subjects (male Wistar rats) were implanted with an electrode at the PF. Rats were trained in five identical TWAA training sessions (10 trials each) separated by a 24-h interval. After each learning session two groups of Ss were stimulated for 10 (ICS-10 group) and 5 (ICS-5 group) min, respectively. A Control group never received PF ICS, while Ss in an ICS-Control group received PF ICS only during a previous search for a non-convulsive current intensity. Ten days after training, the rats were tested in a single 10-trial session. Unexpectedly, the ICS-Control group showed poor performance of the task compared to the remaining groups. However, this effect was reversed when a posttraining PF ICS treatment was also applied. The histological analyses showed that the pretraining ICS treatment produced some PF tis

Consultable des del TDX, Títol obtingut de la portada digitalitzada, La facilitación del aprendizaje y la memoria por la autoestimulación eléctrica intracraneal (AEIC) se ha observado principalmente en tareas de memoria implícita, como la evitación activa de dos sentidos, en ratas. En este trabajo pretendemos investigar si la AEIC post-entrenamiento, además de facilitar el aprendizaje y la formación de la memoria en paradigmas de memoria implícita, puede facilitar también el aprendizaje y la formación de la memoria en un paradigma de memoria espacial explícita o relacional, hipocampo-dependiente, en el Laberinto Acuático de Morris (LAM), en ratas Wistar. Dado que nuestra investigación previa ha puesto de manifiesto que el efecto de la AEIC para facilitar el aprendizaje y la memoria podría ser sensible a la capacidad básica o inicial de los sujetos para aprender las tareas, en el presente trabajo hemos realizado 4 experimentos consecutivos con ratas Wistar que han sido diseñados para dificultar progresivamente el aprendizaje en el LAM reduciendo, en cada siguiente experimento, la cantidad de ensayos de entrenamiento administrados. En cada experimento, los sujetos se dividieron en dos grupos, grupo AEIC y grupo Control y realizaron, en función del experimento, 8, 5, 3 o 1 ensayo diario. Inmediatamente después de cada sesión de entrenamiento los sujetos del grupo AEIC recibieron el tratamiento de AEIC (2000 trenes de corriente reforzante y estimulante a través de un electrodo crónicamente implantado en el hipotálamo lateral derecho de los sujetos) mientras que los sujetos Control no recibieron tratamiento alguno. Los ensayos tenían una duración de 2 minutos y se iniciaban desde una posición que variaba de uno a otro. Los animales debían nadar en la piscina hasta localizar una plataforma escondida que estaba señalizada por una pelota de playa colocada en la periferia de la piscina en el cuadrante derecho adyacente a la plataforma (experimento 1) o en el cuadrante opuesto al de la plataforma (experimentos 2, 3 y 4). Durante el entrenamien, Learning and memory improvement by post-training intracranial self-stimulation has been observed mostly in implicit tasks, such as active avoidance, in rats. Here we wanted to know whether post-training self-stimulation is also able to facilitate a spatial hippocampus-dependent task in the Morris water maze. Four experiments were run with Wistar rats. In each of them subjects were given at least 5 acquisition sessions, one daily, consisting of two-minute trials. Starting from a variable position, rats had to swim in a pool until they located a hidden platform signalled by a cue located on its opposite site. Each daily session was followed by an immediate treatment of intracranial self-stimulation. Control subjects did not receive the self-stimulation treatment and were placed in their home cage. In the three successive experiments, independent groups of rats were given five, three and one trial per session, respectively. Temporal latencies and trajectories to locate the platform were measured for each subject. Three days after the last acquisition session, the animals were placed again in the pool, for 60 sec, but without the platform and the time spent in each quadrant and the swim trajectories were registered for each subject. A strong and consistent improvement of performance was observed in the self-stimulated rats when they were given only one trial per session, i.e. when learning was more difficult. These findings agree with our previous data showing the capacity of post-training self-stimulation to improve memory especially in rats with low conditioning levels (little training), and clearly prove that post-training self-stimulation can also improve explicit or relational memory.

Consultable des del TDX, Títol obtingut de la portada digitalitzada, La estimulación eléctrica intracraneal (AEIC) del hipotálamo lateral (HL), en el haz prosencefálico medial (HPM), facilita los procesos de aprendizaje y memoria en una amplia variedad de paradigmas tanto en ratas jóvenes como en viejas. Algunos datos apoyan la idea de que el efecto de la AEIC del HL parece estar relacionado con las propiedades arousalizantes del sistema de refuerzo del HPM. La memoria es un proceso activo y complejo que implica diferentes estadios, como la adquisición de la información a través de los sentidos que constituye necesariamente el primer paso, la cual es seguida por el proceso de consolidación, que conlleva a su estabilización de forma gradual, y la recuperación que reactiva las memorias almacenadas para que puedan ser usadas como guía de la conducta. Se ha podido demostrar que diversos tratamientos activadores han demostrado una dependencia temporal de sus efectos facilitativos sobre diferentes estadios de los procesos de aprendizaje y memoria. Para evaluar los posibles efectos diferenciales de la AEIC del HL sobre la consolidación y la recuperación de la información se entrenaron grupos independientes de ratas Wistar en una sesión (30 ó 50 ensayos) de la tarea de EV2 (sesión de adquisición). Inmediatamente después de esta sesión de entrenamiento, los sujetos de los grupos post-AEIC recibieron el tratamiento de AEIC (2500 trenes al 100% de la intensidad óptima individual). Para evaluar el nivel de retención de la respuesta aprendida, todos los animales recibieron una sesión adicional de condicionamiento 24 horas después de la sesión de adquisición (sesión de retención). Inmediatamente antes de dicha sesión, los sujetos de los grupos pre-AEIC recibieron el tratamiento de AEIC. Debido a que los efectos de la AEIC sobre la memoria parecen depender del nivel de ejecución inicial mostrado por los sujetos, se decidió dividir cada uno de los grupos experimentales en dos subgrupos que fueron sometidos a 30 o a 50 ensayos de condicionamiento. El, Intracranial self-stimulation (SS) of the lateral hypothalamus (LH), in the medial forebrain bundle (MFB), facilitates learning and memory processes in a wide variety of paradigms in both young and aged rats. Some data support the idea that the LH-SS facilitative effect seems related to the arousing properties of the MFB reward system. Memory is an active and complex process that covers different stages such as acquisition, consolidation or retrieval. Acquisition of information through the senses is necessarily the first step, which is followed by consolidation, an active process for storing the information just acquired. The retrieval could reactive these stored memories which then can be used to guide behavior. It has been demonstrated that the facilitative effects of several activatory treatments on different learning and memory stages depend on the time of administration with regard to training. To evaluate possible differential effects of lateral hypothalamic SS on memory consolidation and retrieval, independent groups of Wistar rats were trained in a single session of two-way active avoidance task acquisition session) and tested 24 h later (retention session). The post-ICSS groups received an ICSS treatment immediately after the acquisition session, and the pre-ICSS groups received the same treatment immediately before the retention session. Because the ICSS effects on memory seem to be dependent on the initial performance level shown by the subjects, the possible influence of initial training (number of trials) on ICSS effects was also studied. Therefore, we used different control and experimental groups, which received either 30 or 50 trials in the acquisition session. Post-training ICSS facilitated the 24-h retention in both training conditions (30 and 50 trials). In contrast, pre-retention ICSS treatment did not facilitate performance in the retention test. We also observed that post-training ICSS was more effective for improving the 24-h retention than in

Consultable des del TDX, Títol obtingut de la portada digitalitzada, El núcleo pedunculopóntico tegmental (PPTg) es un grupo de neuronas (predominantemente colinérgicas) situado en el tronco del encéfalo, que se ha implicado en diversas funciones cognitivas. No obstante, el papel que juega el PPTg en los procesos cognitivos no está del todo claro; por ejemplo, no se conoce si su influencia en estos aspectos depende del nivel de dificultad de la tarea, del número de opciones de respuesta disponibles de la misma o de su dependencia de los sistemas fronto-estriatales; por otra parte, no se sabe si su integridad es necesaria para la consolidación de la memoria. Para contestar a estas cuestiones, se ha realizado un trabajo compuesto por tres experimentos en el que se analizan los efectos de la lesión del PPTg sobre: 1) la adquisición del condicionamiento de evitación activa de dos sentidos (EV2), una tarea dependiente del estriado dorsal, en dos condiciones diferentes de dificultad, 2) la retención a largo plazo, al cabo de 10 días, de este mismo tipo de condicionamiento; y 3) el aprendizaje de dos tareas espaciales dependientes de los sistemas fronto-estriatales ventrales, que implican únicamente dos opciones de respuesta, y que difieren en cuanto a su grado de dificultad (la tarea de no-alternancia forzada o DMTP y la tarea de alternancia forzada o DNMTP, ambas en un laberinto en T). En el experimento I, los animales eran sometidos a lesión electrolítica bilateral del PPTg y posteriormente recibían dos sesiones de EV2 separadas por 10 días; la mitad de los sujetos eran entrenados con un estímulo condicionado (EC) de 10 segundos de duración (condición de baja dificultad) y la otra mitad con un EC de 3 segundos (condición de alta dificultad). En el experimento II, los sujetos recibían una sesión de entrenamiento en la tarea de EV2 de mayor dificultad e, inmediatamente después, eran sometidos a lesión electrolítica del PPTg; 10 días más tarde se evaluaba el nivel de retención de la misma. En el experimento III, se les realizaba a los anima, The pedunculopontine tegmental nucleus (PPTg) is a neuronal group (predominantly cholinergic) located in the brain stem, which has been involved in several cognitive functions. However, the role of the nucleus in these cognitive functions is not well understood. For instance, it is not known whether its influence on cognition depends on the level of difficulty of the task, on the number of response options available, or on its dependence of fronto-striatal systems. On the other hand, it is not known if its integrity is necessary for memory consolidation. In order to answer these questions, we have carried out a work composed of three experiments analyzing the effects of PPTg lesions on: 1) the acquisition of two-way active avoidance conditioning, a task that depends on dorsal striatal systems, under two conditions differing in task difficulty; 2) the long-term retention (10 days) of the same conditioning task; and 3) the acquisition of two spatial tasks that depend on fronto-ventral striatal systems, that involve only two response options, and that differ in their difficulty level (delayed matching-to-position task or DMTP, and delayed non-matching-to-position task, or DNMTP). In Experiment I, the animals were subjected to bilateral electrolytic lesions of the PPTg and were thereafter trained in a two-way active avoidance task (2 sessions separated by 10 days). Half of the subjects were trained using a conditioned estimulus of 10 second duration (low difficulty condition), while the other half were trained with a conditioned stimulus lasting 3 seconds (high difficulty condition). In Experiment II, the animals received a training sessions in two-way active avoidance under the high difficulty condition, and, immediately after this session were subjected to an electrolytic lesion of the PPTg. Long-term retention was tested 10 days later. In Experiment III, the animals were subjected to bilateral chemical lesions (ibotenic acid) of the PPTg, and were trained in a DMTP t