A inativação do hipocampo durante a criação nas patas traseiras prejudica a memória espacial

Jun 14, 2023

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 6136 (2023) Citar este artigo

777 Acessos

9 Altmétrica

Detalhes das métricas

A memória espacial requer um hipocampo intacto. A função do hipocampo durante os períodos de locomoção e descanso tranquilo (por exemplo, limpeza e consumo de recompensa) tem sido alvo de extensos estudos. No entanto, durante a navegação, os ratos freqüentemente empinam sobre as patas traseiras, e a importância da atividade do hipocampo durante esses períodos de amostragem atenta para a memória espacial é desconhecida. Para resolver isso, testamos a necessidade da atividade do hipocampo dorsal durante as épocas de criação na fase de estudo de uma tarefa de mudança de vitória atrasada para o desempenho da memória na fase de teste subsequente. A atividade do hipocampo foi manipulada com inativação optogenética bilateral em circuito fechado. A precisão da memória espacial foi significativa e seletivamente reduzida quando o hipocampo dorsal foi inativado durante as épocas de criação na codificação. Esses dados mostram que a atividade do hipocampo durante os períodos de criação pode ser importante para a memória espacial, revelando uma nova ligação entre a função do hipocampo durante os períodos de criação e a memória espacial.

A memória espacial é uma habilidade cognitiva central que é central para muitas atividades diárias. A integridade do hipocampo há muito é reconhecida como essencial para a memória espacial1,2,3,4,5,6,7. No entanto, nem todas as épocas do processamento do hipocampo são igualmente importantes para a codificação da memória espacial. Observações de ajuste espacial durante a locomoção e de replay durante períodos de descanso silencioso (por exemplo, higiene e consumo de recompensa) fizeram dessas épocas comportamentais o foco da maioria dos trabalhos que estudam como o processamento do hipocampo suporta a memória espacial8,9,10,11,12,13. No entanto, animais de todos os tipos apresentam comportamentos em que param de se locomover e, diferentemente do descanso tranquilo, experimentam ativamente o ambiente circundante14.

Em mamíferos, incluindo ratos e camundongos, isso pode aparecer como uma elevação nas patas traseiras15. A relevância da criação para a codificação de memórias espaciais dependente do hipocampo é desconhecida.

Criar, é um comportamento amplamente observado, mas minimamente pesquisado. A criação aumenta a área disponível para amostragem sensorial (visual, olfativa, etc.), supostamente oferecendo informações aprimoradas, em particular sobre pistas distais e/ou limites ambientais acima e além do fornecido pela deambulação horizontal normal, facilitando o aprendizado sobre o ambiente espacial para apoiar a modelagem ambiental e a criação confiável aumenta em resposta à novidade ambiental15,16,17,18,19.

Registros funcionais do hipocampo dorsal durante a criação mostram que ele está associado ao aumento da potência da atividade rítmica 'theta alta' de 7 a 12 Hz20,21,22,23,24. A criação pode ser uma época de processamento do hipocampo porque o theta, em si, está associado funcionalmente à codificação e recuperação do hipocampo25,26,27,28,29,30,31,32,33,34, interromper o theta interfere na memória dependente do hipocampo35,36,37 ,38, e a restauração de teta pode resgatar déficits de aprendizagem dependentes do hipocampo39,40. No entanto, os estudos que examinam teta e sua relação com o aprendizado e a memória são geralmente restritos a períodos de locomoção horizontal normal durante a exploração espacial. Assim, embora a correlação entre teta do hipocampo e criação sugira que a criação pode ser uma época de codificação dependente do hipocampo, a relevância da criação para a memória espacial é desconhecida.

Essas razões convergentes nos levaram a supor que a criação é uma época de codificação de memórias espaciais dependente do hipocampo. Para testar essa hipótese, inativamos a seletividade do hipocampo dorsal durante eventos de criação em uma tarefa de memória espacial. A atividade do hipocampo foi manipulada com inativação optogenética bilateral em circuito fechado desencadeada por um sistema de câmera 3D calibrado para detectar a criação. As manipulações da atividade do hipocampo foram restritas à fase de estudo de uma tarefa de turno de vitória atrasada em labirinto de 8 braços41,42. Avaliações comportamentais foram realizadas durante a fase de teste subseqüente. Descobrimos que a inativação do hipocampo dorsal durante os ataques de criação resultou em memória espacial prejudicada no teste. A inativação do hipocampo por períodos de tempo correspondentes, mas atrasada em relação aos eventos de criação, não produziu deficiências de memória significativas. Este efeito foi exclusivo dos ratos experimentais que foram transfectados para expressar halorodopsina e um repórter fluorescente. Não foram observadas deficiências em qualquer condição nos ratos do grupo de controle que foram transfectados para expressar apenas o repórter fluorescente. Esses dados fornecem a primeira evidência de que a atividade do hipocampo dorsal durante a criação é importante para a memória espacial.