Caracterização e controle optogenético da comunicação hipocampo-córtex pré-frontal medial durante sono subsequente ao aprendizado em um modelo experimental de crises na infância

Resumo

Os mecanismos subjacentes às encefalopatias epilépticas são pouco compreendidos e os modelos animais disponíveis não refletem um aspecto central dessa condição, que é a incidência preferencial de descargas epilépticas durante o sono. Os eventos de sharp-wave ripples (SWRs) que ocorrem durante o sono de ondas lentas parecem ser críticos para a transferência de informação hipocampo-cortical e processamento de memória espacial. Estudos in vitro sugerem que, em animais submetidos a status epilepticus por pilocarpina, as SWRs são substituídas por eventos de frequências mais altas (250-600Hz), denominados fast ripples (FRs). Nossa hipótese é que tal substituição também ocorra em animais submetidos a crises na infância. Isso poderia gerar a transferência aberrante de informação entre CA1 e córtex pré-frontal medial (mPFC) durante o sono, o que diminuiria a relação sinal-ruído do mPFC e levaria aos prejuízos de memória espacial de trabalho observados nesse modelo. Utilizaremos registros extracelulares de neurônios individuais, potenciais de campo locais e potenciais evocados para (1) investigar o papel das SWRs e FRs sobre a plasticidade sináptica e transferência de informação entre CA1 e mPFC; (2) avaliar como tais eventos modulam o processamento de memória de trabalho em animais intactos e submetidos a modelo de crises na infância. Além disso, pretendemos testar se a inibição seletiva do mPFC logo após eventos de FRs em CA1 seria capaz de atenuar os prejuízos de memória espacial de trabalho observados em animais submetidos a modelo de crises na infância. Implementaremos um sistema de alça-fechada, capaz de detectar os eventos de SWRs e FRs em CA1 e inibir seletivamente neurônios excitatórios do mPFC, para testar diretamente a relevância da via hipocampo-mPFC nos prejuízos cognitivos observados nesse modelo experimental. (AU)