Interacción entre circuitos excitatorios e inhibitorios en el reclutamiento de neuronas inmaduras en el hipocampo adulto - Pardi, María Belén (2015)
La neurogénesis adulta en mamíferos produce continuamente células granulares (GC) que se integran a los circuitos del giro dentado del hipocampo. Si bien se ha demostrado la importancia de la neurogénesis adulta en procesos de aprendizaje y memoria espacial, la función de las GC nuevas es aún incierta. El objetivo de esta tesis es comprender cómo las GC generadas en el adulto contribuyen con la función del hipocampo, analizando qué capacidades de procesamiento le proveen al circuito. Las GC nacidas en el adulto maduran sus propiedades intrínsecas y sus conexiones sinápticas, alcanzando características indistinguibles de las de las GC nacidas durante el desarrollo. Por lo tanto, proponemos que es durante el proceso de maduración que las GC generadas en el adulto le proveen capacidades de procesamiento particulares al hipocampo, aportando a su función. Para poner a prueba nuestra hipótesis, estudiamos cómo los inputs provenientes de la corteza entorrinal son procesados por GC nuevas inmaduras de cuatro semanas de edad (4wpiGC) y las GC maduras generadas en el desarrollo (matGC). Se utilizó la inyección hipocampal de retrovirus para expresar proteínas fluorescentes en las GC generadas en el adulto y, luego de cuatro semanas, se obtuvieron rodajas agudas del hipocampo de los ratones inyectados. Mediante imágenes de calcio y electrofisiología, analizamos tres aspectos de la capacidad de procesamiento de información: En primer lugar, estudiamos el reclutamiento de las 4wpiGC y las matGC frente a la estimulación de la vía perforante medial (MPP), la principal aferencia al giro dentado. Observamos que las 4wpiGC se activan con estímulos más débiles que las matGC, constituyendo una población de neuronas con mayor excitabilidad. Estas diferencias están generadas por un mayor balance excitación/inhibición de las corrientes evocadas en las 4wpiGC, dado por una inhibición menor y más lenta en comparación con las matGC. En segundo lugar, analizamos la habilidad de las GC de integrar o separar dos inputs de la MPP. Los resultados muestran que hay un mayor porcentaje de 4wpiGC que de matGC que responde frente a la estimulación de dos inputs independientes, lo cual sugiere que las 4wpiGC son más integradoras y las matGC, más selectivas. Esta característica de las 4wpiGC es transitoria, dado que cuando las GC nacidas en el adulto maduran se comportan como las matGC, nacidas durante el desarrollo. Por último, estudiamos la capacidad de las GC de decodificar información temporal. Estimulando la MPP con trenes de pulsos a distintas frecuencias, observamos una mayor activación de las 4wpiGC a todas las frecuencias estudiadas, si bien tanto las 4wpiGC como las matGC se comportan como filtros pasa bajos. Los circuitos inhibitorios son los principales responsables de las diferencias observadas en la activación, tanto entre 4wpiGC y matGC, como entre las frecuencias. Concluimos que la neurogénesis adulta le provee al hipocampo de poblaciones de GC inmaduras que presentan capacidades de procesamiento únicas. La inhibición surge como un mecanismo que genera heterogeneidad de respuestas en las poblaciones de GC del giro dentado.