Modulação da atividade do córtex pré-frontal por estimulação optogenética da área tegmental ventral durante tarefa de intervalo fixo: examinando como disparos neuronais realizam a codificação temporal

• Processo: 14/22817-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2015
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: João Pereira Leite
• Beneficiário: Rafael Naime Ruggiero
• Supervisor: Nandakumar Narayanan
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Iowa, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 12/23918-0 - Estudo da plasticidade sináptica da via hipocampo-córtex pré-frontal e suas relações com as alterações comportamentais e moleculares em ratos submetidos a crises febris durante o desenvolvimento, BP.DR
• Assunto(s): Córtex pré-frontal Dopamina Memória de curto prazo Optogenética Neurociências
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: córtex pré-frontal | dopamina | memória de trabalho | optogenética | processamento temporal | transtornos neuropsiquiátricos | Neurociências

Resumo

O cortex pré-frontal medial (MPFC) está envolvido em processos de controle temporal. A atividade dos neurônios do MPFC apresenta dois padrões característicos durante tarefas de estimação temporal: uma atividade sustentada, relacionada ao intervalo, que inibe comandos motores, e uma atividade em rampa que pode representar a passagem de tempo. Projeções dopaminérgicas da área tegmental ventral (VTA) ao MPFC estão envolvidas no processamento temporal. Consistentemente, foi demonstrado que a inibição de neurônios do córtex pré-frontal que expressam receptores dopaminérgicos do tipo D1, prejudicam o desempenho em tarefas de discriminação temporal, enquanto a ativação destes melhora o desempenho na tarefa. Entretanto, a exata modulação que a VTA exerce na atividade do MPFC durante o processamento temporal ainda não é bem compreendida. O entendimento de qual padrão de disparo é afetado no MPFC durante a ativação da VTA implicaria essas projeções dopaminérgicas na codificação temporal ou no controle inibitório do movimento. Dessa maneira, nosso objetivo é utilizar ferramentas de optogenética para estimular seletivamente os neurônios excitatórios da VTA durante a retenção de intervalos em uma tarefa de intervalo fixo, para determinar relações causais entre o desempenho comportamental, os disparos no MPFC e as oscilações encefálicas. Nós acreditamos que este projeto irá elucidar como as projeções dopaminérgicas da VTA modulam a codificação temporal, esclarecendo como o MPFC integra tempo e comportamento. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

KIM, YOUNG-CHO; HAN, SANG-WOO; ALBERICO, STEPHANIE L.; RUGGIERO, RAFAEL N.; DE CORTE, BENJAMIN; CHEN, KUAN-HUA; NARAYANAN, NANDAKUMAR S.. Optogenetic Stimulation of Frontal D1 Neurons Compensates for Impaired Temporal Control of Action in Dopamine-Depleted Mice. Current Biology, v. 27, n. 1, p. 39-47, JAN 9 2017. (14/22817-1)

EMMONS, ERIC B.; RUGGIERO, RAFAEL N.; KELLEY, RYAN M.; PARKER, KRYSTAL L.; NARAYANAN, NANDAKUMAR S.. Corticostriatal Field Potentials Are Modulated at Delta and Theta Frequencies during Interval-Timing Task in Rodents. FRONTIERS IN PSYCHOLOGY, v. 7, APR 5 2016. (14/22817-1)

PARKER, KRYSTAL L.; RUGGIERO, RAFAEL N.; NARAYANAN, NANDAKUMAR S.. Infusion of D1 Dopamine Receptor Agonist into Medial Frontal Cortex Disrupts Neural Correlates of Interval Timing. FRONTIERS IN BEHAVIORAL NEUROSCIENCE, v. 9, NOV 10 2015. (14/22817-1)