Caracterização da atividade de assembleias hipocampais

• Autor(a) principal: Tort, Adriano Bretanha Lopes
• Data de Publicação: 2014
• Outros Autores: Santos, Vítor Lopes dos
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24246
• topic: Assembleias neuronais; Hipocampo; Oscilações teta

Introdução Embora seja uma das ideias mais influentes em Neurociências, a teoria das assembleias neuronais, consagrada por Hebb(1949), não pôde ser testada por décadas devido a limitações técnicas. O desenvolvimento tecnológico recente possibilitou que populações neuronais sejam registradas simultaneamente, porém revelou a carência de ferramentas para analisar dados de alta dimensionalidade típicos de tais registros. Aqui, apresentamos um método para extrair assembleias imersas em registros de grandes populações, possibilitando a análise de grupos de células como um todo, substituindo a análise de células individuais. Objetivos 1) Desenvolver um método para detectar e extrair padrões de co-ativação de registros de população neuronais, 2) aplicar o método para entender os mecanismos para a organização de atividade de assembleias no hipocampo. Métodos Nosso algoritmo detecta correlações de alta ordem nas atividades de subgrupos de células e usa Análise de Componentes Independentes (do inglês, ICA) para extrair suas assinaturas. Essas assinaturas representam padrões de co-ativação que podem ser usados para estimar a atividade dessas assembleias com alta resolução temporal. Todos os passos do método foram validados em atividades de neurônios simulados. Em seguida, aplicamos o método para analisar a atividade de células piramidais da região CA1 do hipocampo de ratos enquanto eles forrageavam em campo aberto. Resultados e Conclusões Nosso resultados demonstram que assembleias formadas por células piramidais de CA1 estão mais acopladas às oscilações teta hipocampais do que os neurônios que as compuseram analisados individualmente (teste t, p<0,01). Esse resultado favorece a teoria de que as oscilações teta podem estar relacionadas com a organização de células anatomicamente dispersas. Além disso, também encontramos que as assembleias neuronais disparam após aumentos transientes na energia de oscilações: gama-lento (30-50 Hz) e gama-rápido (70-100 Hz), com defasagem de aproximadamente 10-ms e 20-ms, respectivamente. Teorizamos que essas oscilações gama são epifenômenos de mecanismos usados pelo hipocampo para sincronizar subgrupos de células.