Estudo dos mecanismos neurobiológicos do apego em diferentes períodos do desenvolvimento pós-natal
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/194875 |
Resumo: | O córtex piriforme anterior (aPC) modulado pela ação da noradrenalina (NA) está envolvido no circuito neural que suporta o aprendizado do apego do roedor infante com sua mãe em um período específico do desenvolvimento anterior ao dia pós-natal (P) 10. O aPC está envolvido no processamento e discriminação de odores e durante o primeiro mês de vida pós-natal sofre mudanças morfológicas e funcionais. Estudos de imunohistoquímica e registros de potencial de campo sugerem uma progressiva maturação na inibição cortical no aPC, a qual está envolvida na integração e afinamento da atividade cortical para o input olfatório entrante e representação do odor. O propósito da presente tese foi contribuir para o entendimento dos mecanismos neurobiológicos envolvidos no apego do rato infante para sua mãe mediado por odor, por meio da análise do papel da transmissão sináptica GABAérgica no aPC. Assim, o estudo da tese foi realizado para: 1) descrever as características da transmissão sináptica GABAérgica no aPC durante o período sensível (P5-P8) e pós-sensível (P14-P17) para o aprendizado do apego e para, 2) explorar a contribuição das características da transmissão sináptica GABAérgica no aPC em um circuito neural artificial integrado para o processamento do odor nesses períodos. O desenho experimental incluiu estudos combinados de eletrofisiologia celular in vitro e de modelagem computacional. Os resultados eletrofisiológicos demonstraram que a transmissão sináptica GABAérgica e as propriedades intrínsecas passivas e ativas das células piramidais da camada 2/3 do aPC são substancialmente diferentes em P5-P8 e P14-P17. Esses dados experimentais foram integrados em um circuito neural artificial onde foi simulado o processamento de odor em condições etológicas (odor de baixa intensidade e odor de alta intensidade com ação da NA). A análise das simulações sugere que o input GABAérgico nas células piramidais parece contribuir com um efeito despolarizante nos dois períodos de idade. Além disso, o perfil de rápida adaptação na frequência de disparo de potenciais de ação para o input despolarizante é maior nas células piramidais em P5-P8 que em P14-P17. Assim, o nosso estudo sugere que essas duas condições maduracionais no aPC garantem em P5-P8 um perfil de processamento de odor, que quando reforçado pela ação da NA, leva a um rápido melhoramento na eficácia sináptica, contribuindo assim para uma rápido aprendizado do apego que caracteriza o período sensível; enquanto esse mecanismo parece ocorrer em menor grau para aPC no período P14-P17. |
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O propósito da presente tese foi contribuir para o entendimento dos mecanismos neurobiológicos envolvidos no apego do rato infante para sua mãe mediado por odor, por meio da análise do papel da transmissão sináptica GABAérgica no aPC. Assim, o estudo da tese foi realizado para: 1) descrever as características da transmissão sináptica GABAérgica no aPC durante o período sensível (P5-P8) e pós-sensível (P14-P17) para o aprendizado do apego e para, 2) explorar a contribuição das características da transmissão sináptica GABAérgica no aPC em um circuito neural artificial integrado para o processamento do odor nesses períodos. O desenho experimental incluiu estudos combinados de eletrofisiologia celular in vitro e de modelagem computacional. Os resultados eletrofisiológicos demonstraram que a transmissão sináptica GABAérgica e as propriedades intrínsecas passivas e ativas das células piramidais da camada 2/3 do aPC são substancialmente diferentes em P5-P8 e P14-P17. Esses dados experimentais foram integrados em um circuito neural artificial onde foi simulado o processamento de odor em condições etológicas (odor de baixa intensidade e odor de alta intensidade com ação da NA). A análise das simulações sugere que o input GABAérgico nas células piramidais parece contribuir com um efeito despolarizante nos dois períodos de idade. Além disso, o perfil de rápida adaptação na frequência de disparo de potenciais de ação para o input despolarizante é maior nas células piramidais em P5-P8 que em P14-P17. Assim, o nosso estudo sugere que essas duas condições maduracionais no aPC garantem em P5-P8 um perfil de processamento de odor, que quando reforçado pela ação da NA, leva a um rápido melhoramento na eficácia sináptica, contribuindo assim para uma rápido aprendizado do apego que caracteriza o período sensível; enquanto esse mecanismo parece ocorrer em menor grau para aPC no período P14-P17.The anterior pyriform cortex (aPC) modulated by the action of noradrenaline (NA) is involved in the neural circuitry that supports the early attachment learning in infant rodents within a specific period of development before the postnatal day (P) 10. The aPC is involved in the processing and discrimination of odors and during the first month of postnatal life goes through morphological and functional changes. Field potential recording and immunohistochemical studies suggest a progressive maturation of cortical inhibition in aPC, which is involved in the integration and tuning of cortical activity for the incoming olfactory input and odor representation. The purpose of this thesis was to contribute to the understanding of the neurobiological mechanisms involved in the rodent infant attachment by analyzing the role of GABAergic synaptic transmission in aPC. Thus, the study of the thesis was performed 1) to describe the characteristics of GABAergic synaptic transmission in the aPC during the sensitive (P5-P8) and post-sensitive (P14-P17) periods for infant attachment learning, and 2) to explore the contribution of the characteristics of GABAergic synaptic transmission in aPC in an integrated artificial neural circuit for odor processing. The experimental design included combined studies of in vitro cellular electrophysiology and computational modeling. Electrophysiological results demonstrate that GABAergic synaptic transmission and the passive and active intrinsic properties of 2/3 layer aPC pyramidal cells are substantially different in P5-P8 and P14-P17. These experimental data were integrated into an artificial neural circuit where the odor processing was simulated under ethological conditions (low-intensity odor and high-intensity odor with NA action). The analysis of the output of the simulations suggests that the GABAergic input in the pyramidal cells appears to contribute with a depolarizing effect on pyramidal cells in both periods. Moreover, the profile of rapid spike frequency adaptation is greater in P5-P8 pyramidal cells than in P14-P17 pyramidal cells. Thus, our study suggests that these two maturational conditions in aPC guarantee in P5-P8 an odor processing profile, which when reinforced by the action of NA leads to a rapid improvement in synaptic efficacy, contributing to a rapid attachment learning that characterizes the sensitive period. This mechanism seems to occur in lesser extent manner for aPC in the post-sensitive period.application/pdfporTransmissão sinápticaÁcido gama-aminobutíricoApego ao objetoCórtex piriformeEstudo dos mecanismos neurobiológicos do apego em diferentes períodos do desenvolvimento pós-natalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de Ciências Básicas da SaúdePrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: FisiologiaPorto Alegre, BR-RS2018doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001082662.pdf.txt001082662.pdf.txtExtracted Texttext/plain363388http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/194875/2/001082662.pdf.txtc077fadc59d14d352709b72e31fb77b4MD52ORIGINAL001082662.pdfTexto completoapplication/pdf10023081http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/194875/1/001082662.pdf43fe3bcbc19a894c2380d4c7f3c48ed6MD5110183/1948752022-08-25 04:53:53.572oai:www.lume.ufrgs.br:10183/194875Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532022-08-25T07:53:53Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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