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Descobertos novos circuitos neurais que regulam o aprendizado espacial e a memória na formação hipocampal do cérebro
O estudo, intitulado
Por Universidade da Califórnia, Irvine - 10/01/2022


Resumo esquemático das novas conexões do circuito hipocampal que são reveladas no novo estudo PLOS Biology . A ilustração da topologia espacial de entradas não canônicas para o hipocampo dorsal CA3 (topo) e o diagrama de forças e padrões de entrada diferencial para as sub-regiões dorsais CA3 (abaixo) são mostrados. Crédito: Faculdade de Medicina da UCI

Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade da Califórnia, Irvine, descobriu novos circuitos neurais que regulam o aprendizado espacial e a memória na formação hipocampal do cérebro. A equipe identificou novos papéis funcionais de novas conexões de circuito entre a região CA1 venal e as regiões CA3 dorsais do hipocampo e demonstrou que a inativação genética dessa projeção prejudica o aprendizado espacial e a memória relacionados ao objeto, mas não modula os comportamentos relacionados à ansiedade.

O estudo, intitulado "Projeções não canônicas para o hipocampo CA3 regulam o aprendizado espacial e a memória, modulando a via trissináptica do hipocampo feedforward", foi publicado hoje na PLOS Biology .

O hipocampo não é uma área cerebral homogênea. O eixo septotemporal, ao longo do qual está localizada a via trissináptica, separa a região dorsal do hipocampo, que está mais envolvida na aprendizagem, memória e navegação espacial, e a região ventral, que desempenha um papel no comportamento emocional. A organização do circuito unidirecional e feedforward do trissináptico está bem documentada, mas a conectividade entre as regiões septais e temporais é menos bem descrita.

"Nossas descobertas estendem o conhecimento da conectividade hipocampal e sua relação com os processos de aprendizagem e memória em todo o eixo septotemporal e fornecem uma base de circuito para explorar esses novos papéis funcionais", disse Xiangmin Xu, Ph.D., Chancellor's Fellow e professor de anatomia e neurobiologia e diretor do Centro de Mapeamento de Circuitos Neurais (CNCM) da Faculdade de Medicina da UCI. “O novo mecanismo do circuito hipocampal é altamente relevante para o tratamento de distúrbios de aprendizagem e memória, incluindo a doença de Alzheimer”.

Com base em seu trabalho anterior, Xu e sua equipe usaram vários marcadores virais, incluindo rastreamento retrógrado de raiva monossináptica e rastreamento anterógrado baseado em herpes (H129) para estabelecer novas projeções de CA1 do hipocampo para CA3. Resultados de mapeamento robustos mostraram que as entradas de CA1 para CA3 correm opostas à via trissináptica e em uma direção temporal para septal. Eles também descobriram que a inativação genética da projeção CA1 a CA3 prejudicou a aprendizagem espacial e a memória relacionadas ao objeto, mas não modulou os comportamentos relacionados à ansiedade.

"O surgimento de técnicas de mapeamento genético viral aumenta nossa capacidade de determinar a complexidade detalhada do circuito cerebral", disse Xu. "Nosso estudo foi possível graças às novas ferramentas genéticas virais desenvolvidas por nossos pesquisadores do CNCM na UCI. Estamos desenvolvendo esses novos marcadores virais como ferramentas de mapeamento cerebral, que planejamos compartilhar em nosso centro para uso pela comunidade de neurociência".

 

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