Estudio de los mecanismos neurobiológicos involucrados en la separación y compleción de memorias en la corteza perirrinal y el hipocampo - Miranda, Magdalena (2019)
La memoria no sólo implica recordar a lo largo del tiempo sino también mantener los recuerdos diferenciados y no confundirlos. Se cree que la capacidad de separar experiencias similares en recuerdos distintos se basa en la separación de patrones, un proceso computacional mediante el cual se amplifican pequeñas diferencias en la entrada de información. Sin embargo, dado que nuestro entorno cambia constantemente, también es crucial para la memoria episódica recordar nuestras experiencias anteriores a pesar de los cambios ambientales. Los modelos computacionales sugieren la existencia de un proceso complementario de compleción de patrones mediante el cual redes neuronales podrían recuperar memorias completas a partir de señales parciales o degradadas. Se cree que la región CA3 del hipocampo podría mediar este mecanismomediante la mejora plástica de las conexiones colaterales recurrentes de las neuronas CA3 que estaban activas durante el aprendizaje. Por otro lado, la separación de patrones se ha investigado en el giro dentado del hipocampo (GD), pero se sabe muy poco sobre este proceso en otras regiones del cerebro como la corteza perirhinal (Prh). En primer lugar, investigamos el papel de proteínas relacionadas con la plasticidad en la Prh y GD para la separación de patrones de las memorias de reconocimiento de objetos no espaciales.Encontramos que el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) es necesario para el almacenamiento en forma diferenciada de representaciones de objetos similares, pero no cuando estas representaciones son distintas. Además, el mecanismo está mediado por la proteína asociada al citoesqueleto regulada por la actividad (Arc). Finalmente, usando tanto una tarea dependiente del hipocampo como una dependiente de la Prh y manipulando la carga de similitud entre estímulos durante la codificación de la información, encontramos que los rNMDAs son efectores para las acciones plásticas del BDNF en la consolidación de memorias de objetos similares y deposiciones en el espacio en la Prh y DG respectivamente. Encontramos un rol de BDNF y Arc en la consolidación, en forma independiente del intervalo de retención de la memoria (la misma demanda de persistencia de memoria estaba presente en todas las condiciones). La interacción entre rNMDAs, BDNF y Arc parece ser necesaria para una discriminación exitosa en una forma independiente de la categoría del estímulo, argumentando a favor de mecanismos de plasticidad molecular conservados en todas las regiones a pesar de sus diferencias anatómicas. Proporcionamos evidencia novedosa con respecto a las proteínas 4 involucradas en la desambiguación de recuerdos de objetos fuera y dentro del GD y sugerimos que, a pesar de las diferencias anatómicas, mecanismos similares subyacen a la separación de patrones en el GD y la Prh que dependen exclusivamente de la similitud de los estímulos. Luego, decidimos estudiar la compleja interacción entre la separación de patrones y la compleción de patrones mediante tareas de comportamiento adecuadas. Con este fin, manipulamos la cantidad de señales disponibles durante la recuperación (fase de prueba) en una tarea de reconocimiento espontáneo de objetos para investigar la función de los receptores NMDA en CA3 (rNMDAs). Mostramos que la intervención farmacológica de los receptores CA3 rNMDAs del hipocampo altera de manera bidireccional la recuperación de la memoria espacial solo cuando las señales se degradan.Manipulaciones similares en el giro dentado no tienen ningún efecto sobre la compleción de patrones, pero sí sobre la separación. Estos hallazgos sugieren que los rNMDAs en CA3 son necesarios para la recuperación de memorias espaciales cuando se reduce la cantidad de información ambiental, y que los cambios plásticos en el giro dentado y CA3 son importantes para definir si la separación o la compleción de patrones se producen cuando se exponen a un contexto modificado.