Modulação colinérgica da plasticidade sináptica cortical: efeitos da ativação de receptores muscarínicos sobre a indução e manutenção da depressão de longa-duração (LTD) na via hipocampo - córtex pré-frontal medial de ratos in vivo

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Aguiar, Cleiton Lopes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cholinergic system; Córtex pré-frontal; Depressão de longa-duração; Hipocampo; Hippocampus; Long-term depression; Plasticidade sináptica; Prefrontal cortex; Sistema colinérgico; Synaptic plasticity
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17140/tde-06052024-160628/

O sistema colinérgico encefálico desempenha um papel central em processos de aprendizado e consolidação de memória. Particularmente, o córtex pré-frontal medial (mPFC) apresenta aumento nos níveis de acetilcolina (ACh) durante e após tarefas de memória. Além disso, a ativação colinérgica muscarínica facilita a potencialização de longa duração (LTP) e depressão de longa-duração (LTD) no hipocampo e córtex. Recentemente, demonstramos que o agonista muscarínico pilocarpina (PILO), promove prolongamento da fase tardia da LTP na via hipocampo (CA1)-mPFC in vivo associado a surgimento de oscilações rápidas no hipocampo e no córtex. Assim, no presente trabalho investigamos a dinâmica da modulação colinérgica muscarínica sobre a LTD na via CA1-mPFC in vivo e sua dependência da neurotransmissão glutamatérgica mediada por receptores do tipo N-metil-D-aspartato (NMDA). Para isso, ratos anestesiados com uretana e mantidos a temperatura controlada de 37 ± 0,5ºC, foram submetidos a implante de microeletrodos para estimulação em CA1 e registro de potenciais pós-sinápticos de campo (fPSPs) no mPFC. Após 30min de registro de linha de base, a LTD foi induzida por meio de trens de pulsos elétricos de baixa freqüência (LFS) e monitorada por 240min. Neste protocolo, os animais receberam PILO (40nmoles; 1µL; i.c.v.) ou Veh (líquido cefalorraquidiano artificial, aCSF) imediatamente antes ou 20min após LFS. Além disso, com o objetivo de avaliar o papel dos receptores NMDA (NMDAR) na modulação muscarínica da LTD cortical, um grupo independente de animais recebeu microinjeção intra-mPFC do antagonista seletivo de NMDAR (AP7; 20nmoles; 0,4µL) ou Veh (NaCl 0,15M) 10min antes de microinjeção de PILO. Nossos resultados mostram que a pré-ativação muscarínica por PILO facilita a LTD na via CA1-mPFC. Contudo, PILO sozinha ou aplicada 20min após LFS não é capaz de modular nem a neurotransmissão basal nem a manutenção da LTD na via CA1-mPFC. Além disso, o efeito da pré-ativação de PILO sobre a LTD é dependente da ativação de NMDARs, já que a aplicação de AP7 inibe a manutenção da LTD cortical. Portanto, em conjunto com os dados de LTP cortical, recentemente publicados pelo nosso laboratório, sugerimos que a atividade de receptores muscarínicos seja fundamental para modular a plasticidade sináptica de maneira bidirecional (LTP e LTD), dependendo dos padrões de disparos dos neurônios da região CA1 do hipocampo. Por ser uma das principais saídas de informação do hipocampo para o córtex, estudos sobre a modulação da plasticidade sináptica na via CA1-mPFC podem fornecer novos dados sobre os mecanismos envolvidos na consolidação de memórias de longo prazo, no papel do sono sobre a consolidação de memórias, e sobre alterações cognitivas em epilepsias, psicoses e comorbidades psiquiátricas.