Rol funcional de la corteza retrosplenial en la memoria de reconocimiento

• Autores: De Landeta, Ana Belén
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Katche, Cynthia Lorena; Medina, Jorge Horacio
• Materia: CONECTIVIDAD FUNCIONAL; CONSOLIDACION DE LA MEMORIA; CORTEZA RETROSPLENIAL; MEMORIA DE LARGO TERMINO; MEMORIA DE RECONOCIMIENTO DE OBJETOS; SISTEMA DE MEMORIA; FUNCTIONAL CONNECTIVITY; LONG-TERM MEMORY; MEMORY CONSOLIDATION; MEMORY SYSTEM; OBJECT RECOGNITION MEMORY; RESTROSPLENIAL CORTEX
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La corteza retrosplenial ha sido relacionada con diversas funciones cognitivas. Diversos estudios en humanos y animales no humanos han demostrado su participación en navegación espacial y memoria contextual. Sin embargo, su contribución en la memoria de reconocimiento de objetos aún no es clara. Con respecto a esto, previamente hemos mostrado el requerimiento de la corteza retrosplenial para la consolidación y evocación de la memoria de reconocimiento de objetos. En esta tesis, estudiamos la conectividad funcional de esta corteza durante la consolidación de la memoria de reconocimiento de objetos, con seis estructuras cerebrales que se encuentran altamente conectadas con ella. Primero, estudiamos el requerimiento de cada estructura durante la consolidación de la memoria. Encontramos que la inactivación transitoria de la corteza perirrinal, corteza prefrontal medial, corteza entorrinal medial y el núcleo talámico anteromedial, pero no de la corteza cingulada anterior o el hipocampo, provocó un déficit en la memoria de reconocimiento de objetos. Luego, estudiamos el requerimiento de la interacción entre la corteza retrosplenial y estas estructuras cerebrales. Observamos que la inactivación ipsilateral de la corteza retrosplenial y una estructura requerida para el procesamiento de la memoria de reconocimiento de objetos impidió la consolidación de la memoria de reconocimiento de objetos. Asimismo, durante estos experimentos encontramos que la corteza entorrinal medial y el núcleo talámico anteromedial, estructuras principalmente estudiadas en memorias espaciales, son requeridas para la consolidación de la memoria de largo término de objetos. Previamente hemos observado que la inactivación de la corteza retrosplenial durante la adquisición de la información no afecta la memoria de reconocimiento de objetos. Planteamos que esto podría deberse a una compensación rápida del sistema de la memoria de objetos. Para probar esto, realizamos experimentos con doble inactivación transitoria. Una inactivación fue realizada antes de la sesión de entrenamiento (durante la adquisición) y las otras inmediatamente después del entrenamiento (durante la consolidación) o antes del testeo (durante la evocación). Observamos que la inactivación de la corteza retrosplenial durante la adquisición de la memoria prevenía el efecto amnésico de la inactivación durante la consolidación o la evocación. Por ende, cuando esta corteza está inactiva durante la adquisición de la información, el sistema de memoria compensa su falta, formando una memoria independiente de la corteza retrosplenial. Con el fin de analizar este fenómeno, realizamos mediciones de la activación del cerebro completo en animales control o con la corteza retrosplenial inactiva durante la adquisición de la memoria de reconocimiento de objetos. Encontramos diferencias en los patrones de activación cerebral (es decir, en el circuito de la memoria de reconocimiento de objetos) entre los animales con la corteza retrosplenial inactiva y los animales control durante la evocación de la memoria. Luego, estudiamos los mecanismos involucrados en la consolidación de la memoria de reconocimiento de objetos en la corteza retrosplenial. Demostramos que la actividad dopaminérgica en la corteza retrosplenial es necesaria y suficiente para consolidar la memoria de reconocimiento de objetos. Posteriormente, analizamos las vías moleculares implicadas en la consolidación de la memoria. Observamos que c-Fos es requerido para la consolidación de memorias de largo término recientes, mientras que MMP-9 es esencial para la consolidación de memorias remotas.
The retrosplenial cortex has been related to many cognitive tasks. Several human and non-human animal studies have demonstrated its involvement in spatial navigation and contextual memory. However, its engagement in object recognition memory still remains unclear. In this regard, we have previously shown that the retrosplenial cortex is required for object recognition memory consolidation and retrieval. Here, we studied this cortex functional connectivity with six brain structures highly connected to it, during object recognition memory consolidation. First, we studied the requirement of each brain structure during memory consolidation. We found that transient inactivation of perirhinal cortex, medial prefrontal cortex, medial entorhinal cortex and anteromedial thalamic nuclei, but neither anterior cingulate cortex nor hippocampus, provoked a deficit in object recognition memory. Next, we studied the requirement of the interaction between the retrosplenial cortex and these brain structures. Our results showed that ipsilateral inactivation of the retrosplenial cortex and one brain structure required for object recognition processing impeded object recognition memory consolidation. Besides, during these experiments we found that the medial entorhinal cortex and anteromedial thalamic nuclei, structures mainly studied in spatial memory, are required for object long-term memory consolidation. We have previously observed that the retrosplenial cortex inactivation during information acquisition does not affect object recognition memory. We hypothesized that this could be due to a quick compensation by the object memory system. To prove this, we performed double transient inactivation experiments. One inactivation was done before training session (during acquisition) and the other immediately after training (during consolidation) or before testing (during retrieval). We observed that the inactivation of the retrosplenial cortex during memory acquisition prevented the amnesic effect of the inactivation during consolidation or retrieval. Hence, when this cortex is inactive during memory acquisition the memory system compensates its lack, forming a retrosplenial cortex-independent memory. To further analyze this phenomenon, we measured whole brain activation from control or restrosplenial cortex-inactivated animals during object recognition memory acquisition. We found differences in the brain activation patterns (i.e. object recognition memory network) between retrosplenial cortex-inactivated and control animals during memory retrieval. Afterward, we studied the mechanisms involved in object recognition memory consolidation in the retrosplenial cortex. We demonstrated that dopaminergic activity in the retrosplenial cortex is necessary and sufficient to consolidate object recognition memory. Then, we analyzed the molecular pathway involved in memory consolidation. We observed that c-Fos is required for object recognition long-term memory consolidation, while MMP- 9 is essential for remote memory.
Fil: De Landeta, Ana Belén. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.