Interaction between hippocampal-prefrontal plasticity and thalamic-prefrontal activity

Autor(es)

Bueno-Junior, Lezio S. ^[1] ; Peixoto-Santos, Jose E. ^[1] ; Ruggiero, Rafael N. ^[1] ; Avila, Milton A. V. ^[1] ; Marques, Danilo B. ^[1] ; Lopes-Aguiar, Cleiton ^[2] ; Leite, Joao P. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Ribeirao Preto Med Sch, Dept Neurosci & Behav Sci, BR-14049900 Ribeirao Preto - Brazil

^[2] Univ Fed Minas Gerais, Inst Biol Sci, Dept Physiol & Biophys, Nucleo Neurociencias, BR-31270901 Belo Horizonte, MG - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 8, JAN 22 2018.
• Citações Web of Science: 4

Resumo

The prefrontal cortex integrates a variety of cognition-related inputs, either unidirectional, e.g., from the hippocampal formation, or bidirectional, e.g., with the limbic thalamus. While the former is usually implicated in synaptic plasticity, the latter is better known for regulating ongoing activity. Interactions between these processes via prefrontal neurons are possibly important for linking mnemonic and executive functions. Our work further elucidates such dynamics using in vivo electrophysiology in rats. First, we report that electrical pulses into CA1/subiculum trigger late-onset (>400 ms) firing responses in the medial prefrontal cortex, which are increased after induction of long-term potentiation. Then, we show these responses to be attenuated by optogenetic control of the paraventricular/mediodorsal thalamic area. This suggests that recruitment and plasticity of the hippocampal-prefrontal pathway is partially related to the thalamic-prefrontal loop. When dysfunctional, this interaction may contribute to cognitive deficits, psychotic symptoms, and seizure generalization, which should motivate future studies combining behavioural paradigms and long-range circuit assessment. (AU)

• Processo FAPESP: 15/20840-9 - Correlatos histológicos de imagens por ressonância magnética em pacientes com epilepsias farmacorresistentes
• Beneficiário: José Eduardo Peixoto Santos
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 12/06123-4 - Plasticidade sináptica hipocampo-pré-frontal em ratos acordados: efeitos da estimulação talâmica durante o sono natural e implicações para a consolidação de memórias
• Beneficiário: Lézio Soares Bueno Júnior
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 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
• Beneficiário: Rafael Naime Ruggiero
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 16/17882-4 - Epilepsias farmacorresistentes: desafios diagnósticos, estudo das comorbidades associadas e novas abordagens experimentais
• Beneficiário: João Pereira Leite
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 14/18211-0 - Caracterização e controle optogenético da comunicação hipocampo-córtex pré-frontal medial durante sono subsequente ao aprendizado em um modelo experimental de crises na infância
• Beneficiário: Cleiton Lopes Aguiar
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado