Participação do hipocampo dorsal na aquisição e evocação da supressão da resposta de lamber em ratos: efeito da inativação por muscimol

Abstract

Studies of our group point to the participation of hippocampal formation in the suppression of the licking response, which includes changes in differential expression of genes and proteins mainly in the dCA1 subfield, which raises new questions about the role of this subfield in the acquisition or memory evocation conditional suppression. In this sense, this work sought to clarify these issues through the use of the reversible inactivation with muscimol, a gabaergic agonist capable of inhibiting cells in a temporary and reversible form in dCA1 before acquisition or memory evocation. Inhibition was achieved by bilateral implantation of guide cannula in the CA1 of the dorsal hippocampus. In the experiment I, we evaluated the effect of inactivation of dorsal hippocampal CA1 on acquisition and evocation in discriminative avoidance, a memory model in which dorsal hippocampal participation in long term memory has been described. This model allows evaluating, in addition to long-term aversive memory, simultaneously, short-term memory, defensive behaviors related to anxiety, or spontaneous motor. In another experimental model of conditioned suppression, in experiment II, we evaluated the effect of inactivation on the acquisition or retrieval of suppression of the licking response. For each experiment, different groups of 12-week old Wistar rats were used, distributed in six groups: (i) learning control (Learning / CS-US); (ii) operated control (Sham); (iii and iv) vehicle control (Saline 0.9% - before the training session or before the test session) and (vii) Muscimol (0.5 μg - prior to the training session or before the test session) . Except for the learning control group, all the other animals were subject to stereotactic surgery for the implantation of bilateral cannula in the dCA1 with the following coordinates: AP -3.60 mm, ML ± 1.4 mm and DV +2, 6 mm in relation to bregma. In the discriminative avoidance (objective I), the data show that infusion of muscimol before training did not affect motor skills, anxiety-related behaviors and short-term memory (intra-session acquisition), which corroborates with studies showing that other subfields like dorsal CA3 can support short-term memory. The data show that infusion of muscimol before training impaired the long-term memory evaluated in the test, evidencing that CA1 would play a role in the consolidation, there was a reduction of CREB in the dorsal GD and ventral CA3. Furthermore, infusion of muscimol before the test did not impair memory. Furthermore, immunohistochemical analyzes showed an increase of CREB in the ventral CA1, corroborating with data from the literature that the trait formed in this portion may be sufficient to recall memories that use proximal clues. In the experiment II the data showed that the implantation of the guide cannula does not affect the acquisition of memory, that the pre-training inactivation does not interfere in the acquisition of memory, however, they hinder the acquisition of extinction of the memory within the session, after repeated expositions to CS. Data from CREB expression show reduction in dorsal CA1 and CA3 24 hours after the test; pre-test inactivation prevented memory retrieval and reduced CREB in dorsal and ventral CA1 and in the infra-limbic area of the prefrontal cortex; the data show the dorsal CA1 as essential for recall of memory in this task. Together, the data reveal the differential involvement of the dorsal hippocampus in suppressing exploratory or licking response at different stages of memory.

Estudos do nosso grupo apontam para a participação da formação hipocampal na supressão da resposta de lamber, os quais incluem mudanças na expressão diferencial de genes e proteínas principalmente no subcampo CA1, o que levanta novas questões acerca do papel deste subcampo na aquisição ou evocação da memória da supressão condicionada. Nesse sentido, este trabalho buscou esclarecer estas questões a partir do uso da técnica de inativação reversível com muscimol, um agonista gabaérgico capaz de inibir células de forma temporária e reversível no CA1 antes da aquisição ou evocação da memória. A inibição foi realizada por meio da implantação bilateral de cânulas-guia no CA1 do hipocampo dorsal. No experimento I avaliamos o efeito da inativação do CA1 do hipocampo dorsal na aquisição e na evocação na esquiva discriminativa, um modelo de memória no qual a participação do hipocampo dorsal na memória de longo prazo já foi descrita. Esse modelo permite avaliar, além da memória aversiva de longo prazo, simultaneamente, a memória de curto prazo, comportamentos defensivos relacionados à ansiedade, ou motricidade espontânea. Em outro modelo experimental de supressão condicionada, no experimento II, avaliamos o efeito da inativação na aquisição ou evocação da supressão da resposta de lamber. Para cada experimento foram utilizados diferentes grupos de ratos Wistar de 12 semanas, distribuídos em seis grupos: (i) controle da aprendizagem (Learning/CS-US); (ii) controle operado (Sham); (iii e iv) controle veículo (Salina 0,9% - antes da sessão de treino ou antes da sessão de teste) e (v e vi) Muscimol (0,5 µg - antes da sessão de treino ou antes da sessão de teste). Exceto o grupo controle da aprendizagem todos os outros animais foram submetidos a cirurgia estereotáxica para implantação de cânulas-guia bilateralmente no CA1 do hipocampo dorsal com as seguintes coordenadas: AP -3,60 mm, ML ±1,4 mm e DV +2,6 mm em relação ao bregma. No modelo de esquiva discriminativa (objetivo I), os dados mostram que a infusão de muscimol antes do treino não afetou a motricidade, os comportamentos relacionados a ansiedade e a memória de curto prazo (aquisição intra-sessão) o que corrobora com estudos que mostram que outros subcampos como CA3 dorsal podem suportar a memória de curto prazo. Os dados mostram que a infusão de muscimol antes do treino prejudicou a memória de longo prazo avaliada no teste, evidenciando que CA1 teria um papel na consolidação, ainda, houve redução de CREB no GD dorsal e CA3 ventral. Ainda, que a infusão de muscimol antes do teste não prejudicou a evocação da memória e não causou comportamentos relacionados a ansiedade. Ainda, as análises de imuno-histoquímica mostraram um aumento de CREB na CA1 ventral, corroborando com dados da literatura que afirmam que o traço formado nesta porção pode ser suficiente para evocação de memórias que utilizam pistas proximais. No experimento II os dados evidenciaram, que a implantação das cânulas-guia não afeta a aquisição da memória, que a inativação pré-treino não interfere na aquisição da memória, entretanto, prejudicam a aquisição da extinção da memória dentro da sessão, após repetidas exposições ao CS. Dados da expressão de CREB mostram redução em CA1 e CA3 dorsal 24 horas após o teste; a inativação pré-teste impediu a evocação da memória e reduziu CREB em CA1 dorsal e ventral e, na área infra-límbica do córtex pré-frontal; os dados evidenciam a CA1 dorsal como essencial para evocação da memória neste modelo. Em conjunto, os dados revelam a participação diferencial do hipocampo dorsal na supressão de resposta exploratória ou de lamber nas diferentes etapas da memória.