Diferenças funcionais das regiões hipocampais na formação da memória do tipo o quê", "quando" e "onde" em ratos

Episodic memory refers to the recollection of what, where and when a specific event occurred. Hippocampus is a key structure in this type of memory. Computational models suggest that the dentate gyrus (DG) and the CA3 hippocampal subregions are involved in pattern separation and the rapid acquisition of episodic memories, while CA1 is involved in memory consolidation. However there are few studies with animal models that access simultaneously the aspects ‗what-where-when . Recently, an object recognition episodic-like memory task in rodents was proposed. This task consists of two sample trials and a test phase. In sample trial one, the rat is exposed to four copies of an object. In sample trial two, one hour later, the rat is exposed to four copies of a different object. In the test phase, 1 h later, two copies of each of the objects previously used are presented. One copy of the object used in sample trial one is located in a different place, and therefore it is expected to be the most explored object.However, the short retention delay of the task narrows its applications. This study verifies if this task can be evoked after 24h and whether the pharmacological inactivation of the DG/CA3 and CA1 subregions could differentially impair the acquisition of the task described. Validation of the task with a longer interval (24h) was accomplished (animals showed spatiotemporal object discrimination and scopolamine (1 mg/kg, ip) injected pos-training impaired performance). Afterwards, the GABA agonist muscimol, (0,250 μg/μl; volume = 0,5 μl) or saline were injected in the hippocampal subregions fifteen minutes before training. Pre-training inactivation of the DG/CA3 subregions impaired the spatial discrimination of the objects (‗where ), while the temporal discrimination (‗when ) was preserved. Rats treated with muscimol in the CA1 subregion explored all the objects equally well, irrespective of place or presentation time. Our results corroborate the computational models that postulate a role for DG/CA3 in spatial pattern separation, and a role for CA1 in the consolidation process of different mnemonic episodes

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

A memória episódica refere-se à capacidade de recordar quando e onde um determinado evento ocorreu. O hipocampo é uma estrutura chave para esse sistema de memória e diversos estudos teóricos têm sugerido que o giro denteado (GD) e CA3 estão envolvidos na aquisição rápida da memória episódica, enquanto a sub-região CA1 estaria envolvida na separação temporal de diferentes episódios. Contudo, há poucos estudos em modelos animais com tarefas que acessem os aspectos ―o que‖, ―quando‖ e ―onde‖ simultaneamente. Recentemente, uma tarefa de reconhecimento de objetos em roedores que avalia a memória similar a episódica foi desenvolvida. A tarefa consiste em duas sessões de treino e uma de teste, cada uma com 5 minutos de duração. Na primeira sessão de treino o rato é colocado em uma arena familiar com quatro objetos idênticos (A), após uma hora o rato é reexposto ao campo com outras cópias (B). O teste é realizado 1 h depois, e o animal é apresentado a dois objetos da segunda e dois objetos da primeira exposição, sendo que um dos objetos A está uma nova localização no campo aberto. Espera-se que o objeto mais antigo e deslocado seja o mais explorado. O objetivo deste estudo foi avaliar o papel das sub-regiões hipocampais na aquisição da memória similar a episódica em ratos. Inicialmente, avaliamos a capacidade de ratos Wistar evocarem essa tarefa após 24 h de retenção, uma vez que a tarefa foi desenvolvida inicialmente com um intervalo de 1h. De fato, os animais conseguiram discriminar a localização e a ordem de apresentação dos objetos após um intervalo de 24h. Além disso, a administração de escopolamina (1 mg/kg, ip) imediatamente após o treino prejudicou o desempenho dos animais, o que favoreceu a validação desse protocolo com esse intervalo de retenção. Esse novo intervalo permitiu avaliar o efeito da inativação temporária do giro denteado/CA3 e de CA1 na aquisição desta tarefa. Muscimol, um agonista gabaérgico (0,250 μg/μl; volume = 0,5 μl), ou solução salina no mesmo volume foram injetados nessas sub-regiões quinze minutos antes da primeira sessão de treino. A inativação pré-treino do GD/CA3 prejudicou a discriminação espacial dos objetos, enquanto que a inativação de CA1 levou a exploração igual dos objetos, independentemente da localização ou ordem de apresentação. Estes resultados corroboram os modelos teóricos, indicando um papel importante de GD/CA3 na aquisição rápida de memórias episódicas, assim como na separação de padrões espaciais, enquanto a sub-regiãoCA1 estaria relacionada com a consolidação dos diferentes episódios