Estudio de los mecanismos de control de la maduración neuronal en el hipocampo adulto

• Autores: Alvarez, Diego Damián
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Schinder, Alejandro F.
• Materia: NEUROGENESIS ADULTA; HIPOCAMPO; PLASTICIDAD NEURONAL; MICROSCOPIA CONFOCAL; QUIMIOGENETICA; ADULT NEUROGENESIS; HIPPOCAMPUS; NEURONAL PLASTICITY; CONFOCAL MICROSCOPY; CHEMOGENETIC
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Modificaciones dependientes de actividad en los circuitos neurales han sido ampliamente reportadas. En particular, la experiencia modifica la sobrevida, el desarrollo y la conectividad de las células granulares (CGs) nacidas en el hipocampo adulto; sin embargo, los mecanismos que median este fenómeno son poco conocidos. En esta tesis investigamos el remodelado de los microcircuitos del giro dentado (GD) en ratones expuestos a un ambiente enriquecido (AE). Una breve exposición a un AE en una ventana de tiempo restringida durante el desarrollo de la nuevas CGs aceleró su integración funcional, y este efecto correlacionó con un GD mas activo. Esa integración funcional incrementada fue mimetizada por una activación quimiogenética in vivo de un pool de CGs maduras. Por técnicas de optogenética y electrofisiología ex vivo encontramos que las CGs maduras reclutan a las interneuronas parvalbumina (INs-PV), que a su vez contactan a las CGs en desarrollo. En concordancia, la estimulación quimiogenética de INs-PV o la despolarización directa de las CGs en desarrollo aceleró la integración funcional, mientras que la inactivación de las INs-PV previno los efectos del AE. Nuestros resultados revelan un mecanismo de remodelado dinámico por el cual la experiencia activa el circuito del GD, lo que determina una maduración acelerada de las CGs jóvenes a través un loop disináptico de feedback mediado por las INs-PV.
Activity-dependent modifications in neural circuits have been widely reported. Inparticular, experience shapes the development and connectivity of adult-born granulecells (GCs) in the hippocampus; however, the mechanisms leading this process are still poorly understood. In this thesis we examined the remodeling of dentate gyrusmicrocircuits in mice in an enriched environment (EE). Short exposure to EE duringearly development of new GCs accelerated their functional integration, and this effect was correlated with increased activity in the dentate networks. Increased functional integration was mimicked by in vivo chemogenetic activation of a limited population of mature GCs. Slice recordings showed that mature GCs recruit parvalbumin interneurons (PV-INs) that feed back onto developing GCs. Accordingly, chemogenetic stimulation of PV-INs or direct depolarization of developing GCs accelerated GC integration, whereas inactivation of PV-INs prevented the effects of EE. Our results reveal a mechanism for dynamic remodeling in which experience activates dentate networks that “prime” young GCs through a disynaptic feedback loop mediated by PVINs.
Fil: Alvarez, Diego Damián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.