Reconsolidação e extinção de memórias: uma abordagem computacional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santiago, Rodrigo Marques de Melo
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25835
Resumo: A reconsolidação e a extinção de memórias aversivas e suas condições limitantes têm sido estudadas exaustivamente a fim de se traçar melhores estratégias para o tratamento de desordens relacionadas ao medo e à ansiedade. Em 2011, Osan et al. desenvolveram um modelo computacional para a exploração de tais fenômenos baseado na dinâmica de atratores, na plasticidade hebbiana e na degradação sináptica induzida por erro de predição. Este modelo foi capaz de explicar em um formalismo único diversos achados experimentais relativos ao comportamento de congelamento (freezing) de roedores sujeitos a paradigmas de consolidação, reconsolidação e extinção de memórias de medo ao contexto. Em 2017, Radiske et al., a partir de experimentos em ratos submetidos a tarefa de esquiva inibitória, descobriram que o conhecimento prévio do atual contexto aversivo como nãoaversivo é uma condição limitante para a reconsolidação da memória do choque experienciado no contexto. No presente trabalho, visamos investigar se o formalismo introduzido por Osan et al. (2011) é suficientemente geral para explicar os resultados comportamentais descritos por Radiske et al. (2017). Para tanto, primeiro implementamos o modelo de Osan et al. (2011) em uma linguagem de programação aberta (Python) e o validamos através da replicação dos principais resultados reportados na publicação original referentes ao condicionamento de medo ao contexto. Em seguida, adaptamos o modelo para simular protocolos experimentais na tarefa de esquiva inibitória empregados por Radiske et al. (2017). Os resultados mostram que a condição limitante encontrada por Radiske et al. (2017) é compatível com a dinâmica de uma rede de atratores que suporta um sistema de labilização sináptica comum à reconsolidação e extinção. Por fim, através da varredura de parâmetros do modelo – como os níveis de síntese e degradação proteica –, fornecemos previsões comportamentais na tarefa de esquiva inibitória passíveis de serem testadas experimentalmente.
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spelling Santiago, Rodrigo Marques de MeloRossato, Janine InezAmaral, Olavo BohrerTort, Adriano Bretanha Lopes2018-09-13T22:02:43Z2018-09-13T22:02:43Z2018-08-20SANTIAGO, Rodrigo Marques de Melo. Reconsolidação e extinção de memórias: uma abordagem computacional. 2018. 83f. Dissertação (Mestrado em Neurociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25835A reconsolidação e a extinção de memórias aversivas e suas condições limitantes têm sido estudadas exaustivamente a fim de se traçar melhores estratégias para o tratamento de desordens relacionadas ao medo e à ansiedade. Em 2011, Osan et al. desenvolveram um modelo computacional para a exploração de tais fenômenos baseado na dinâmica de atratores, na plasticidade hebbiana e na degradação sináptica induzida por erro de predição. Este modelo foi capaz de explicar em um formalismo único diversos achados experimentais relativos ao comportamento de congelamento (freezing) de roedores sujeitos a paradigmas de consolidação, reconsolidação e extinção de memórias de medo ao contexto. Em 2017, Radiske et al., a partir de experimentos em ratos submetidos a tarefa de esquiva inibitória, descobriram que o conhecimento prévio do atual contexto aversivo como nãoaversivo é uma condição limitante para a reconsolidação da memória do choque experienciado no contexto. No presente trabalho, visamos investigar se o formalismo introduzido por Osan et al. (2011) é suficientemente geral para explicar os resultados comportamentais descritos por Radiske et al. (2017). Para tanto, primeiro implementamos o modelo de Osan et al. (2011) em uma linguagem de programação aberta (Python) e o validamos através da replicação dos principais resultados reportados na publicação original referentes ao condicionamento de medo ao contexto. Em seguida, adaptamos o modelo para simular protocolos experimentais na tarefa de esquiva inibitória empregados por Radiske et al. (2017). Os resultados mostram que a condição limitante encontrada por Radiske et al. (2017) é compatível com a dinâmica de uma rede de atratores que suporta um sistema de labilização sináptica comum à reconsolidação e extinção. Por fim, através da varredura de parâmetros do modelo – como os níveis de síntese e degradação proteica –, fornecemos previsões comportamentais na tarefa de esquiva inibitória passíveis de serem testadas experimentalmente.The reconsolidation and extinction of aversive memories and their boundary conditions have been extensively studied in order to outline better strategies for the treatment of fear and anxiety related disorders. In 2011, Osan et al. developed a computational model for exploring such phenomena based on attractors dynamics, Hebbian plasticity and synaptic degradation induced by prediction error. This model was able to explain in a single formalism several experimental findings regarding the freezing behavior of rodents submitted to paradigms of contextual fear memory consolidation, reconsolidation and extinction. In 2017, Radiske et al., based on experiments in rats subjected to the inhibitory avoidance task, found that the previous knowledge of the current aversive context as non-aversive is a boundary condition for the reconsolidation of the shock memory experienced in that context. In the present work, we aimed to investigate whether the formalism introduced by Osan et al. (2011) is sufficiently general to explain the behavioral results described by Radiske et al. (2017). To do so, we first implemented Osan et al.'s (2011) model in an open programming language (Python) and validated it through the replication of the main results reported in the original publication regarding contextual fear conditioning. Then, we adapted the model to simulate experimental protocols in the inhibitory avoidance task employed by Radiske et al. (2017). The results show that the boundary condition found by Radiske et al. (2017) is compatible with the dynamics of an attractor network that supports a synaptic labilization system common to reconsolidation and extinction. Finally, by exploring some model parameters – such as the levels of protein synthesis and degradation –, we provide behavioral predictions in the inhibitory avoidance task that can be tested experimentally.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porCNPQ::OUTROS::CIENCIAS: NEUROCIÊNCIASEsquiva inibitóriaMemória de medo ao contextoConsolidaçãoReconsolidaçãoExtinçãoCondição limitanteModelo computacionalRede de atratoresRede deHopfieldReconsolidação e extinção de memórias: uma abordagem computacionalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NEUROCIÊNCIASUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALRodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdfapplication/pdf11872699https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/25835/1/RodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf3ab7aa63ce651b37716eabe354944f95MD51TEXTRodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.txtRodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain155035https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/25835/2/RodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.txt4eb1d23124a1033954aec3c5fd89b05cMD52THUMBNAILRodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.jpgRodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg2463https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/25835/3/RodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.jpg207490c64647e40f7679f6e585a7ce59MD53TEXTRodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.txtRodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain155035https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/25835/2/RodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.txt4eb1d23124a1033954aec3c5fd89b05cMD52THUMBNAILRodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.jpgRodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg2463https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/25835/3/RodrigoMarquesDeMeloSantiago_DISSERT.pdf.jpg207490c64647e40f7679f6e585a7ce59MD53123456789/258352019-01-30 01:45:16.478oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/25835Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-01-30T04:45:16Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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