Disabituazione e sensibilizzazione

Nella disabituazione, uno stimolo forte è in grado di ripristinare una risposta intensa in un comportamento abituato. Se dopo l’abituazione del riflesso sifone-branchia, si somministra uno shock intenso, si osserva una risposta di retrazione simile a una non abituata. Ciò indica che uno stimolo sensoriale di entità maggiore rispetto a quello che porta all’abituazione è in grado di ripristinare una risposta comportamentale intensa, appropriata per uno stimolo nocivo.
Il fenomeno della disabituazione è correlato a quello della sensibilizzazione, che consiste nell’aumento della risposta a stimoli di piccola intensità, con il coinvolgimento di parti più estese dell’organismo, e quindi di più vie nervose.
Esistono due tipi di sensibilizzazione:
Sensibilizzazione a breve termine: è indotta quando un breve treno di impulsi sensoriali, applicati alla coda, induce gli interneuroni serotoninergici ad aumentare la loro scarica sui neuroni sensoriali. Questa attivazione modula positivamente l’efficienza di scarica dei neuroni sensoriali sui motoneuroni, attraverso il reclutamento di elementi sinaptici supplementari, in un processo di facilitazione presinaptica.
La sensibilizzazione a breve termine inizia con il rilascio di serotonina da parte degli interneuroni modulatori e il suo legame a recettori serotoninergici presinaptici, di tipo metabotropico, espressi dai neuroni sensoriali;
Sensibilizzazione a lungo termine: shock elettrici applicati alla coda ripetuti in tempi di addestramento dell’ordine di minuti o ore inducono una sensibilizzazione a lungo termine, la cui memoria può persistere per giorni e settimane e i cui meccanismi molecolari dipendono dalla sintesi di nuove proteine.
A livello cellulare le vie della sensibilizzazione a breve e lungo termine hanno un effettore comune, rappresentato dalla facilitazione sinaptica prodotta dagli interneuroni serotoninergici che agiscono su una via di trasduzione del segnale mediata principalmente dalla PKA. Nella sensibilizzazione a lungo termine, il rilascio ripetuto di serotonina da parte di tali neuroni porta anche all’attivazione da parte della PKA della proteina MAP chinasi, un enzima coinvolto nei processi di differenziamento e accrescimento cellulare. In combinazione, le due protein chiansi attivano i fattori di trascrizione CREB, che inducono la trascrizione di geni normalmente silenti, responsabili delle modificazioni cellulari a lungo termine.
Nell’Aplysia, il consolidamento della sensibilizzazione, cioè la sua trasformazione da breve a lungo termine, porta a un aumento delle terminazioni sinaptiche dei neuroni della via del riflesso di retrazione della branchia superiore al 100% rispetto agli animali non addestrati e ciò è accompagnato da un aumento parallelo della complessità dendritica dei motoneuroni.
La modificazione di tracce mnestiche a breve termine consiste in un cambiamento nell’efficienza sinaptica mediante la modificazione della capacità di un neurone sensoriale di rilasciare neurotrasmettitore a livello della sinapsi con un motoneurone.
Nel processo di modificazione di tracce mnestiche a lungo termine, pur sovrapponendosi in parte con il primo, è modificata l’efficienza sinaptica e agisce mediante tre passaggi:
modificazione della normale attività di espressione genica,
conseguente sintesi di nuove proteine,
costruzione (sensibilizzazione) o distruzione (abituazione) di connessioni sinaptiche.
La persistenza  delle tracce di memoria a lungo termine è favorita da un addestramento svolto in maniera cadenzata piuttosto che da un addestramento intensivo ma non ripetuto.