Padronização de tarefa de separação de padrões espaciais em ratos - investigação comportamental e eletrofisiológica
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/30274 |
Resumo: | A formação de novas memórias é uma das capacidades cognitivas indispensáveis aos seres humanos e a outros animais. Um dos processos envolvidos na codificação de novas memórias episódicas é a separação de padrões, que reduz a interferência entre informações sensorialmente similares e como efeito pode facilitar a formação de uma nova memória que represente de forma mais refinada o ambiente. Estudos anteriores revelaram a associação de oscilações neurais, como teta e gama, com a codificação de informações mnemônicas no hipocampo, uma das principais regiões encefálicas associadas à formação de memórias episódicas. No entanto, a relação dessas oscilações com o processamento de separação de padrões no hipocampo não está ainda bem elucidada na literatura. Portanto, neste projeto focamos no processo de separação de padrões espaciais usando o paradigma de reconhecimento de objetos, e suas repercussões nos ritmos neurais do hipocampo, por meio de uma investigação comportamental e eletrofisiológica; nessa última avaliamos o envolvimento das oscilações neurais teta e gama na discriminação da novidade espacial de objetos deslocados em duas condições chamadas de alta (AI) e de baixa interferência (BI). Para isso, padronizamos um novo protocolo comportamental e realizamos o registro simultâneo do potencial de campo local (LFP) das áreas CA1, CA3 e giro denteado (DG) de ratos Wistar machos adultos. Como resultado, vimos que (1) os animais demonstraram preferência pela exploração do objeto deslocado em ambas as condições de testes, e que (2) o índice de discriminação foi maior para condições de baixa do que de alta interferência, ou seja, quando o objeto se encontra mais deslocado de sua posição original. Como resultados da investigação eletrofisiológica, observamos que (1) não houve diferença significativa na banda teta (6-10 Hz), (2) não houve diferença significativa na área do DG e que (3) houve um aumento de potência da banda de gama nas áreas de CA1 e CA3 do hipocampo dependendo do objeto a ser explorado. Na comparação entre objetos deslocados em BI e AI, CA3 apresentou maior potência de gama baixa (35-55 Hz) durante exploração do objeto mais deslocado da sua posição original (ou seja, condição de BI). Ao comparar entre os objetos deslocados e estacionários em cada um dos testes, verificamos que CA1 apresentou maior potência nas bandas de gama baixa e gama alta (65-90 Hz) durante a exploração do objeto estacionário. Nossos resultados sugerem que a potência das oscilações gama em CA1 está relacionada a momentos de evocação da memória de objetos previamente encontrados em suas posições originais, enquanto a potência da banda de gama baixa em CA3 está relacionada a momentos de codificação das novas localizações espaciais dos objetos. Esses achados fornecem um recorte da dinâmica de processamento neural subjacente à resolução da tarefa, e indicam que diferentes áreas da circuitaria hipocampal estão diferencialmente envolvidas na separação de padrões espaciais. |
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Neves, Lívia RodriguesBelchior, Hindiael AerafLaplagne, Diego AndresBarbosa, Flávio FreitasSoares, Bruno Lobão2020-10-05T23:35:29Z2020-10-05T23:35:29Z2020-06-23NEVES, Lívia Rodrigues. Padronização de tarefa de separação de padrões espaciais em ratos - investigação comportamental e eletrofisiológica. 2020. 94f. Dissertação (Mestrado em Psicobiologia) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/30274A formação de novas memórias é uma das capacidades cognitivas indispensáveis aos seres humanos e a outros animais. Um dos processos envolvidos na codificação de novas memórias episódicas é a separação de padrões, que reduz a interferência entre informações sensorialmente similares e como efeito pode facilitar a formação de uma nova memória que represente de forma mais refinada o ambiente. Estudos anteriores revelaram a associação de oscilações neurais, como teta e gama, com a codificação de informações mnemônicas no hipocampo, uma das principais regiões encefálicas associadas à formação de memórias episódicas. No entanto, a relação dessas oscilações com o processamento de separação de padrões no hipocampo não está ainda bem elucidada na literatura. Portanto, neste projeto focamos no processo de separação de padrões espaciais usando o paradigma de reconhecimento de objetos, e suas repercussões nos ritmos neurais do hipocampo, por meio de uma investigação comportamental e eletrofisiológica; nessa última avaliamos o envolvimento das oscilações neurais teta e gama na discriminação da novidade espacial de objetos deslocados em duas condições chamadas de alta (AI) e de baixa interferência (BI). Para isso, padronizamos um novo protocolo comportamental e realizamos o registro simultâneo do potencial de campo local (LFP) das áreas CA1, CA3 e giro denteado (DG) de ratos Wistar machos adultos. Como resultado, vimos que (1) os animais demonstraram preferência pela exploração do objeto deslocado em ambas as condições de testes, e que (2) o índice de discriminação foi maior para condições de baixa do que de alta interferência, ou seja, quando o objeto se encontra mais deslocado de sua posição original. Como resultados da investigação eletrofisiológica, observamos que (1) não houve diferença significativa na banda teta (6-10 Hz), (2) não houve diferença significativa na área do DG e que (3) houve um aumento de potência da banda de gama nas áreas de CA1 e CA3 do hipocampo dependendo do objeto a ser explorado. Na comparação entre objetos deslocados em BI e AI, CA3 apresentou maior potência de gama baixa (35-55 Hz) durante exploração do objeto mais deslocado da sua posição original (ou seja, condição de BI). Ao comparar entre os objetos deslocados e estacionários em cada um dos testes, verificamos que CA1 apresentou maior potência nas bandas de gama baixa e gama alta (65-90 Hz) durante a exploração do objeto estacionário. Nossos resultados sugerem que a potência das oscilações gama em CA1 está relacionada a momentos de evocação da memória de objetos previamente encontrados em suas posições originais, enquanto a potência da banda de gama baixa em CA3 está relacionada a momentos de codificação das novas localizações espaciais dos objetos. Esses achados fornecem um recorte da dinâmica de processamento neural subjacente à resolução da tarefa, e indicam que diferentes áreas da circuitaria hipocampal estão diferencialmente envolvidas na separação de padrões espaciais.The formation of new memories is one of the humans and others animals fundamental cognitive capacities. Pattern separation is one of the involved processes in episodic memories encoding, which can reduce interference between similar sensory information and as a effect may facilitate the formation of a new memory that represents the environment in a more refined way. Previous studies revealed that neural oscillations, like theta and gamma, are associated with the encoding of mnemonic information in the hippocampus, one of the main encephalic regions related with episodic memory formation. However, the relationship of these oscillations to the pattern separation processing in the hippocampus is not well understood in the literature. Therefore, in this project we focus on the process of spatial pattern separation using the object recognition paradigm to look into its repercussions on the neural rhythms of the hippocampus through behavioral and electrophysiological investigations. We evaluated the involvement of theta and gamma neural oscillations in the spatial novelty discrimination of displaced objects in two conditions called high (HI) and low interference (LI). To this end, we standardized a new behavioral protocol and simultaneously recorded CA1, CA3 and dentate gyrus (DG) local field potentials (LFP) of adult male Wistar rats. As a result, we saw that (1) animals showed a preference for exploring the displaced object in both test conditions, and that (2) discrimination index was higher for low than high interference conditions, that is to say, when the object is more displaced from its original position. As a result of the electrophysiological investigation, we observed that (1) there was no significant difference in the theta band (6-10 Hz), (2) there was no significant difference in DG and that (3) there was an increase in gamma power in CA1 and CA3 hippocampal areas depending on the object to be explored. In the comparison between displaced objects in LI and HI, CA3 presented greater low gamma power (35-55 Hz) during exploration of the object most displaced from its original position (i.e., LI condition). When comparing displaced and stationary objects in each one of the tests, we found greater low and high gamma power in CA1 (65-90 Hz) during the exploration of the stationary object. Our results suggest that gamma power in CA1 is related to memory recall of objects previously found in their original positions, while the low gamma power in CA3 is related to encoding of new object’s spatial locations. These findings provide an overview of the neural processing dynamics underlying task resolution, and indicate that different areas of hippocampal circuitry are differentially involved in spatial pattern separation.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PSICOBIOLOGIAUFRNBrasilSeparação de padrõesDiscriminação espacialOscilações tetaOscilações gamaObjeto-localizaçãoTarefa de memóriaRatosPadronização de tarefa de separação de padrões espaciais em ratos - investigação comportamental e eletrofisiológicainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALPadronizacaotarefaseparacao_Neves_2020.pdfapplication/pdf2325602https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/30274/1/Padronizacaotarefaseparacao_Neves_2020.pdf60d8bd66e48be098b86aa97353b51cceMD51TEXTPadronizacaotarefaseparacao_Neves_2020.pdf.txtPadronizacaotarefaseparacao_Neves_2020.pdf.txtExtracted texttext/plain150718https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/30274/2/Padronizacaotarefaseparacao_Neves_2020.pdf.txt80a64d3202850ff090d251ec1592608bMD52THUMBNAILPadronizacaotarefaseparacao_Neves_2020.pdf.jpgPadronizacaotarefaseparacao_Neves_2020.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1203https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/30274/3/Padronizacaotarefaseparacao_Neves_2020.pdf.jpg65787fc3038c2a52949d00254e2b7779MD53123456789/302742020-10-11 04:39:16.865oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/30274Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2020-10-11T07:39:16Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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