Investigação optogenética da influência de ripples hipocampais sobre circuitos do córtex pré-frontal durante formação de memória de medo contextual

Resumo

Como as memórias persistem? Sugere-se que a atividade de redes neuronais durante o sono dê suporte a processos mnemônicos por meio de um mecanismo conhecido como consolidação de sistemas. Durante este processo, circuitos neuronais são reorganizados e novos conjuntos de células são vinculados aqueles neurônios previamente ativados durante aquisição da memória propriamente dita. Particularmente, considera-se que a reorganização entre hipocampo e córtex pré-frontal medial (mPFC) desempenhe um papel crítico nesse processo. Estas regiões são ativadas durante comportamentos relacionados a memória de trabalho e reativadas mais tarde em sincronia durante o sono. Sharp-wave ripples (SWR), oscilações de campo locais registradas por eletrodos posicionados na camada piramidal de CA1 do hipocampo, parecem ser capazes de proporcionar janelas efetivas de propagação de informação para regiões extra-hipocampais e afetar a atividade ao longo do neocórtex. Nossa hipótese é que esta atividade proporcione um mecanismo de consolidação sistêmica de memória. Dessa forma, utilizando registros eletrofisiológicos de grande escala, o estado da arte em análises matemáticas e optogenética, testaremos se a atividade das SWR hipocampais pode levar a mudanças de conectividade de circuitos locais do mPFC. Implementaremos e validaremos uma estratégia de alça fechada para examinar diretamente o papel da comunicação hipocampal-mPFC na consolidação de memória de medo contextual. Inibiremos com optogenética os neurônios do mPFC imediatamente após a detecção de eventos de SWR durante o sono pós-aprendizado para testar a causalidade deste padrão de atividade hipocampal. Esperamos que este trabalho proporcione um avanço significativo na compreensão dos mecanismos de transferência de informação hipocampo-cortical e formação de memória durante o sono. (AU)